装置的避障方法、装置和控制器制造方法及图纸

装置(10)的避障方法、装置(10)和控制器，其中，包括：检测外界导体是否接近装置(10)；在检测到外界导体接近装置(10)时，产生表征外界导体与装置(10)的壳体之间的距离或其变化的电信号；基于电信号控制装置(10)使其避免与外界导体碰撞或者减轻碰撞力度。该方法、装置(10)和控制器能够有效减少因碰撞造成装置(10)的损坏或是人员伤害，提高安全性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】装置的避障方法、装置和控制器
本申请涉及机器人
，特别是涉及装置的避障方法、装置和控制器。
技术介绍
机器人是可以自动执行工作的机器装置。机器人可以运行预先编排的程序，或者根据人工智能技术制定的规则进行行动。机器人可以协助人类的工作，甚至取代人类执行一些危险性较高的工作，其在民用、工业等各个领域均有着巨大的发展前景。目前，机械设备探测接近物体的主要方法是通过壳体组件和物体进行物理接触。以接触式的电阻式壳体组件为例，电阻式壳体组件依靠接近物体与机械设备接触后引起壳体组件的形变，并发送表征形变的接触信号。但是，若接近物体不直接接触机械设备的壳体，机械设备则无法实现对接近物体非接触式的距离检测，且当机械设备处于运动状态时，机械设备与物体进行接触容易造成物体的损坏或是人员伤害，存在一定的安全隐患。
技术实现思路
本申请主要解决的技术问题是：提供装置的避障方法、装置和控制器，能够减少因碰撞造成装置的损坏或是人员伤害，提高安全性。为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种装置的避障方法，包括：检测外界导体是否接近装置；在检测到外界导体接近装置时，产生表征外界导体与装置的壳体之间的距离或其变化的电信号；基于电信号控制装置使其避免与外界导体碰撞或者减轻碰撞力度。为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种装置的避障方法，包括：接收表征外界导体与装置的壳体之间的距离或其变化的电信号，电信号是检测外界导体是否接近装置而得到的；>基于电信号判断外界导体与装置之间的距离是否小于第一阈值或距离变小速度是否大于第二阈值；若距离小于第一阈值或距离变小速度大于第二阈值，控制装置使其避免与外界导体碰撞或者减轻碰撞力度。为解决上述技术问题，本申请采用的又一个技术方案是：提供一种装置，包括基座、运动部件、驱动部件、电子皮肤和控制系统。其中，运动部件连接在基座上，可相对于基座摆动、转动或直线运动；驱动部件用于驱动运动部件运动或制动运动部件；电子皮肤覆盖运动部件的至少部分表面，用于检测外界导体是否接近装置；控制系统，用于执行上述本申请装置的避障方法，以控制驱动部件。为解决上述技术问题，本申请采用的再一个技术方案是：提供一种装置的控制器，包括电路板、处理器、第一通信接口和第二通信接口。处理器，设置于电路板上；第一通信接口，用于耦接装置的电子皮肤；第二通信接口，用于耦接装置的驱动部件；其中，处理器执行上述本申请装置的避障方法，以通过第一通信接口接收表征外界导体与装置的壳体之间的距离或其变化的电信号，通过第二通信接口向驱动部件发出控制装置使其避免与外界导体碰撞或者减轻碰撞力度的指令。本申请的有益效果是：本实施例装置在检测到外界导体接近时产生表征外界导体与装置的壳体之间的距离或其变化的电信号，装置可以基于电信号确定外界导体相对于装置的距离或是距离的变化，从而在发现外界导体接近装置时或者外界导体如人体突然出现在装置的运动轨迹附近时，装置可以及时采取措施避免与外界导体碰撞或是减轻与外界导体的碰撞力度，减少因碰撞造成装置的损坏或是人员伤害，提高安全性。【附图说明】为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本申请装置实施例结构示意图；图2是本申请机械设备的避障方法第一实施例的流程示意图；图3是本申请机械设备的避障方法第二实施例的流程示意图；图4是本申请机械设备的避障方法一实施方式中机器人的结构示意图；图5是本申请机械设备的避障方法第三实施例的流程示意图；图6是本申请机械设备的避障方法另一实施方式的流程示意图；图7是本申请机械设备的避障方法另一实施方式中机械臂的运动示意图；图8是本申请机械设备的避障方法又一实施方式的流程示意图；图9是本申请机械设备的避障方法又一实施方式中机械臂的运动示意图；图10是本申请机械设备的避障方法第四实施例的流程示意图；图11是本申请机械设备的避障方法第五实施例的流程示意图；图12是本申请机械设备的控制器实施例的结构示意图；图13是本申请实施例提供的传感电路的电路结构示意图；图14是本申请实施例提供的单振荡方式的振荡电路的一等效电路示意图；图15是本申请实施例提供的单振荡方式的振荡电路的另一等效电路示意图；图16是本申请实施例提供的双振荡方式的第一振荡电路和第二振荡电路的一等效电路示意图；图17是本申请施例提供的第一振荡电路和第二振荡电路的另一等效电路示意图。【具体实施方式】下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。本申请实施例中的术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。参阅图1，图1是本申请装置实施例的结构示意图。本实施例所描述的装置10例如是机械设备，如机械臂式机器人，比如1自由度机械臂、2自由度机械臂、3自由度机械臂或6自由度机械臂；或者装置也可以是赛车、扫地机器人、汽车、平衡车、碰碰车或龙门吊等。装置包括基座11、运动部件12、驱动部件13、电子皮肤14和控制系统15。控制系统15可以控制驱动部件13，以使得驱动部件13驱动运动部件12按照预设的方式进行运动。本实施例中，装置10的运动部件12连接在基座11上。基座11例如是固定座，可以固定安装于某些工作台上；或者基座11也可以是可移动的，例如是在基座11底部安装有驱动轮，可以驱动装置10进行移动，增加装置10的灵活性。在本实施例中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装置的避障方法，其特征在于，包括：/n检测外界导体是否接近所述装置；/n在检测到所述外界导体接近所述装置时，产生表征所述外界导体与所述装置的壳体之间的距离或其变化的电信号；/n基于所述电信号控制所述装置使其避免与所述外界导体碰撞或者减轻碰撞力度。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20190802 CN 2019212588440;20190802 CN 201921252998一种装置的避障方法，其特征在于，包括：
检测外界导体是否接近所述装置；
在检测到所述外界导体接近所述装置时，产生表征所述外界导体与所述装置的壳体之间的距离或其变化的电信号；
基于所述电信号控制所述装置使其避免与所述外界导体碰撞或者减轻碰撞力度。


根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述产生表征所述外界导体与所述装置的壳体之间的距离或其变化的电信号之后还包括：
基于所述电信号判断所述外界导体与所述装置之间的距离是否小于第一阈值或距离变小速度是否大于第二阈值；
所述基于所述电信号控制所述装置使其避免与所述外界导体碰撞或者减轻碰撞力度包括：
在判断所述距离小于所述第一阈值或所述距离变小速度大于所述第二阈值时，控制所述装置使其避免与所述外界导体碰撞或者减轻碰撞力度。


根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
所述控制所述装置使其避免与所述外界导体碰撞包括：
控制所述装置逐渐减速至零；或
停止对所述装置的驱动，使得所述装置在无驱动力下速度降为零；或
控制所述装置绕开所述外界导体。


根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
控制所述装置绕开所述外界导体包括：
驱动所述装置以预设动作绕开所述外界导体。


根据权利要求4所述的方法，其特征在于，
所述装置是机械臂式机器人；
所述驱动所述装置以预设动作绕开所述外界导体包括：
在所述机器人的机械臂的当前运动的位置驱动所述机器人的机械臂内缩；
判断所述内缩的方向与所述当前运动的方向是否重合；
若不重合，驱动所述机器人的机械臂内缩第一预定距离后继续驱动所述机器人的机械臂向所述当前运动的方向运动；
驱动所述机器人的机械臂向所述当前运动的方向运动第二预定距离后外伸所述第一预定距离，然后继续完成所述当前运动。


根据权利要求5所述的方法，其特征在于，
所述在所述机器人的机械臂的当前运动的位置驱动所述机器人的机械臂内缩之前包括：停止所述机器人的当前运动。


根据权利要求4所述的方法，其特征在于，
所述装置是机械臂式机器人；
所述驱动所述装置以预设动作绕开所述外界导体包括：
判断所述外界导体相对于所述机器人的机械臂的当前运动的方向的位置；
驱动所述机器人的机械臂沿第一方向运动第一预定距离；所述第一方向远离所述外界导体的位置且与所述当前运动的方向呈第一角度；
驱动所述机器人的机械臂沿第二方向运动第二预定距离后继续驱动所述机器人的机械臂沿所述当前运动的方向运动；所述第二运动方向偏向所述当前运动的方向且与所述第一运动方向呈第二角度。


根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
控制所述装置绕开所述外界导体包括：
控制所述装置以模糊规则法、遗传算法、神经网络、模拟退火算法、蚁群优化算法、RRT路径规划算法或RRT随机生成数法绕开所述外界导体。


根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
所述控制所述装置减轻碰撞力度包括：
控制所述装置减速或转弯至接触所述外界导体；
在接触所述外界导体后控制所述装置以不伤害所述外界导体的速度推着所述外界导体继续移动。


根据权利要求9所述的方法，其特征在于，
所述控制所述装置减速或转弯至接触所述外界导体之前包括：
判断所述装置在当前运动状态下以最大减速度制动或以最大扭矩转弯后是否会与所述外界导体相遇；
若会相遇，则执行所述控制所述装置减速或转弯至接触所述外界导体及后续步骤，否则不执行所述控制所述装置减速或转弯至接触所述外界导体及后续步骤。


根据权利要求10所述的方法，其特征在于，
所述判断所述装置在当前运动状态下以最大减速度制动或以最大扭矩转弯后是否会与所述外界导体相遇包括：
预测所述外界导体的运动路径和速度；
结合所述外界导体的运动路径和速度和所述装置的当前运动状态，判断所述装置以最大减速度制动或以最大扭矩转弯后是否会与所述外界导体相遇。


根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
所述控制所述装置减轻碰撞力度包括：
以最大减速度驱动所述装置减速或转弯至接触所述外界导体；
在接触所述外界导体后以较小减速度驱动所述装置推开所述外界导体，然后继续移动。


根据权利要求2所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘培超，黄睿，郎需林，曹林攀，
申请(专利权)人：深圳市越疆科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44