碰撞检测装置及具有其的机器人制造方法及图纸

技术编号:17512771 阅读:35 留言:0更新日期:2018-03-20 23:11
本实用新型专利技术提出一种碰撞检测装置及具有其的机器人,该碰撞检测装置包括:传感器,传感器用于获取待测载体的角速度信号和加速度信号;处理器,处理器与传感器相连,以接收加速度信号和角速度信号,并根据角速度信号和角速度信号判断待测载体是否发生碰撞,并在发生碰撞时,根据加速度信号和角速度信号得到碰撞角度和碰撞强度。本实用新型专利技术能够检测机体运动所在平面的各个角度的碰撞情况,并得到精确度较高的碰撞的方位和强度,使用方便,且成本低。

Collision detection device and its robot

The utility model provides a collision detection device and with the robot, the collision detection device includes a sensor, sensor is used to obtain the angular velocity signal and acceleration signal measured carrier; processor, processor and sensor connected to receive the acceleration and angular velocity, and angular velocity and angular velocity signal according to the signal vector judgment to test whether the collision occurred, and in the event of a collision, according to the impact angle and impact strength of acceleration and angular velocity signal. The utility model can detect the collision situation at every angle of the plane where the body moves, and get the exact direction and intensity of the collision, which is easy to use and low in cost.

【技术实现步骤摘要】
碰撞检测装置及具有其的机器人
本技术涉及机器人
,特别涉及一种碰撞检测装置及具有其的机器人。
技术介绍
目前,移动机器人检测碰撞的方法主要是通过安装碰撞传感器来进行检测,但碰撞传感器检测到的碰撞角度和强度的精度受限于安装的传感器的数量和位置,并且结构设计复杂,要预留足够的碰撞行程空间,且想要多角度检测需要较多的传感器,成本较高。
技术实现思路
本技术旨在至少解决上述技术问题之一。为此,本技术的一个目的在于提出一种碰撞检测装置,该装置能够检测机体运动所在平面的各个角度的碰撞情况,并得到精确度较高的碰撞的方位和强度,使用方便,且成本低。本技术的另一个目的在于提出一种机器人。为了实现上述目的,本技术第一方面提出了一种碰撞检测装置,包括:传感器,所述传感器用于获取待测载体的角速度信号和加速度信号;处理器,所述处理器与所述传感器相连,以接收所述加速度信号和角速度信号,并根据所述加速度信号和角速度信号判断所述待测载体是否发生碰撞,并在发生碰撞时,根据所述加速度信号和角速度信号得到碰撞角度和碰撞强度。根据本技术的碰撞检测装置,通过传感器获取待测载体的角速度信号和加速度信号,并据此判断碰撞情况,并得到碰撞角度和碰撞强度。该装置能够检测机体运动所在平面的各个角度的碰撞情况,实现全方位碰撞检测,并得到精确度较高的碰撞的方位和强度,使用方便,且成本低。另外,根据本技术上述的碰撞检测装置还可以具有如下附加的技术特征:在一些示例中,所述传感器包括:多轴加速度计,所述多轴加速度计用于获取所述待测载体在所述多轴加速计的测量轴上的加速度信号;多轴陀螺仪,所述多轴陀螺仪用于获取所述待测载体在所述多轴陀螺仪的测量轴上的角速度信号。在一些示例中,所述传感器设置在所述待测载体上,且使其中两个轴的方向所在的平面与所述待测载体行进时所在的平面平行或者形成固定夹角。在一些示例中,所述待测载体的行进方向与所述其中的两个轴中的一个方向一致。在一些示例中,所述处理器包括:判断模块,所述判断模块用于获取所述待测载体的加速度方差和加速度均值,并根据所述加速度方差和加速度均值判断所述待测载体是否发生碰撞。在一些示例中,还包括:矫正模块,所述矫正模块用于在所述待测载体的行进平面倾斜时,对所述待测载体的加速度信号和角速度信号进行矫正。在一些示例中,所述待测载体为机器人。为了实现上述目的,本技术第二方面提出了一种机器人,包括本技术上述第一方面提出的所述碰撞检测装置。根据本技术的机器人,能够检测其运动所在平面的各个角度的碰撞情况,实现全方位碰撞检测,并得到精确度较高的碰撞的方位和强度,使用方便,且成本低。本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本技术的实践了解到。附图说明本技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:图1是根据本技术实施例的碰撞检测装置的结构框图;图2是根据本技术一个实施例的碰撞检测装置的设置位置示意图;图3是根据本技术一个实施例的碰撞检测装置的检测原理示意图;图4是根据本技术一个具体实施例的传感器在平面状态下的受力示意图;图5是根据本技术一个具体实施例的传感器在斜面状态下的受力示意图。具体实施方式下面详细描述本技术的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本技术,而不能理解为对本技术的限制。在本技术的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本技术和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本技术的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本技术的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。以下结合附图描述根据本技术实施例的碰撞检测装置及具有其的机器人。图1是根据本技术一个实施例的碰撞检测装置的结构框图。如图1所示,该碰撞检测装置100包括:传感器110和处理器120。其中,传感器110用于获取待测载体的角速度信号和加速度信号。处理器120与传感器110相连,以接收加速度信号和角速度信号,并根据加速度信号和角速度信号判断待测载体是否发生碰撞,并在发生碰撞时,根据加速度信号和角速度信号得到碰撞角度和碰撞强度。根据本技术的碰撞检测装置,通过传感器获取待测载体的角速度信号和加速度信号,并据此判断碰撞情况,并得到碰撞角度和碰撞强度。该装置能够检测机体运动所在平面的各个角度的碰撞情况,实现全方位碰撞检测,并得到精确度较高的碰撞的方位和强度,使用方便,且成本低。进一步地,在本技术的一个实施例中,该碰撞检测装置100例如可设置在待测载体上。更为具体地,如图2所示,例如,传感器110设置在待测载体上,具体位于待测载体内部,且使其中两个轴的方向所在的平面与待测载体行进时所在的平面平行或者形成固定夹角。进一步地,例如,待测载体的行进方向与其中的两个轴中的一个方向一致。需要说明的是,在具体实施过程中,若受机构限制无法做到以上的安装方式,则需要根据安装姿态角计算并测量三轴的方向,后续的信号处理单元中,对传入的信号进行转换处理,但是这会带来额外的误差,降低系统的鲁棒性。其中,本技术实施例中所描述的待测载体例如为但不限于机器人。在本技术的一个实施例中,结合图3所示,传感器110包括:多轴加速度计111和多轴陀螺仪112。其中,多轴加速度计111用于获取待测载体在多轴加速计的测量轴上的加速度信号。多轴陀螺仪112用于获取待测载体在多轴陀螺仪的测量轴上的角速度信号。作为具体的示例,多轴加速度计111例如为三轴加速度计,多轴陀螺仪112例如为三轴陀螺仪。其中,所述的三轴方向互相垂直。具体地,三轴加速度计用于获取待测载体在三维坐标系三个方向(即三轴方向)上的加速度信号。三轴陀螺仪用于获取待测载体相对于导航坐标系三个方向(即三轴方向)的角速度信号。结合图3,也就是说,本技术实施例的碰撞检测装置100,通过多轴加速度计111和多轴陀螺仪112获取加速度信号和角速度信号,处理器120通过预设算法对这些信号进行相关处理后,可得到待测载体当前的姿态,进而判断待测载体(机器人)是否发生碰撞,且进一步可得到精度较高的碰撞角度和碰撞强度。其中,预设算法例如包括互补滤波、卡尔曼滤波等算法。进一步地,为防止传感器的累计姿态计算误差,也可以引用待测载体其他的信号进一步矫正姿态,计算出更精本文档来自技高网...
碰撞检测装置及具有其的机器人

【技术保护点】
一种碰撞检测装置,其特征在于,包括:传感器,所述传感器用于获取待测载体的角速度信号和加速度信号;处理器,所述处理器与所述传感器相连,以接收所述加速度信号和角速度信号,并根据所述加速度信号和角速度信号判断所述待测载体是否发生碰撞,并在发生碰撞时,根据所述加速度信号和角速度信号得到碰撞角度和碰撞强度。

【技术特征摘要】
1.一种碰撞检测装置,其特征在于,包括:传感器,所述传感器用于获取待测载体的角速度信号和加速度信号;处理器,所述处理器与所述传感器相连,以接收所述加速度信号和角速度信号,并根据所述加速度信号和角速度信号判断所述待测载体是否发生碰撞,并在发生碰撞时,根据所述加速度信号和角速度信号得到碰撞角度和碰撞强度。2.根据权利要求1所述的碰撞检测装置,其特征在于,所述传感器包括:多轴加速度计,所述多轴加速度计用于获取所述待测载体在所述多轴加速计的测量轴上的加速度信号;多轴陀螺仪,所述多轴陀螺仪用于获取所述待测载体在所述多轴陀螺仪的测量轴上的角速度信号。3.根据权利要求1所述的碰撞检测装置,其特征在于,所述传感器设置在所述待测载体上,且使其中两个轴的方向所在的平面与所述待测...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴悠
申请(专利权)人:深圳乐行天下科技有限公司
类型:新型
国别省市:广东,44

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