[发明专利]一种模块化传感组件、包含模块化传感组件的机器人安全保护系统及其工作方法

权利要求书

1.一种模块化传感组件，包括若干传感单元和设于所述传感单元外侧的保护层，其特征在于，若干所述传感单元均布于所述保护层内呈矩阵排列；

每个所述传感单元分别通过垂直方向的列线和水平方向的行线引出，处于同一垂直线上的传感单元共用一根列线，处于同一水平线上的传感单元共用一根行线，若干所述行线连接行多路选择开关，若干所述列线连接列多路选择开关，所述行多路选择开关和列多路选择开关连接测控单元。

2.根据权利要求1所述的一种模块化传感组件，其特征在于，所述测控单元包括信号转换器、模数转换器和信号处理单元，所述信号转换器通过模数转换器与所述信号处理单元连接，所述行多路选择开关和列多路选择开关分别连接信号转换器。

3.根据权利要求2所述的一种模块化传感组件，其特征在于，所述传感单元包括敏感材料层，所述敏感材料层的两侧分别设有电极，所述敏感材料层采用超弹性膜状软材料制成。

4.根据权利要求2所述的一种模块化传感组件，其特征在于，所述传感单元包括感应材料层，所述感应材料层设于所述基底内，所述感应材料包括感应片一和感应片二，所述基底内设有空腔，所述空腔的上壁上设有感应片一，所述空腔的下壁上设有感应片二，所述感应片一置于所述感应片二的正下方，所述感应片一和所述感应片二上分别设有电极，所述基底采用超弹性膜状软材料制成。

5.一种包含权利要求2所述模块化传感组件的机器人安全保护系统，其特征在于，包括设于机器人上的立体视觉系统、模块化传感组件、机器人控制系统，所述立体视觉系统和模块化传感组件分别连接所述机器人控制系统；

所述模块化传感组件均匀的包覆在所述机器人上，所述模块化传感组件通过通信模块连接机器人控制系统。

6.据权利要求5所述的机器人安全保护系统，其特征在于，所述立体视觉系统包括设于所述机器人上的至少两个摄像头，所述摄像头连接所述视觉处理模块，所述视觉处理模块连接所述机器人控制系统；

所述视觉处理模块包括微处理器，所述微处理器分别连接所述摄像头和所述机器人控制系统。

7.一种包含模块化传感组件的机器人安全保护系统的工作方法，其特征在于，包括距离/速度控制模式和接触避让控制模式两种工作方法；

所述距离/速度控制模式的工作方法的步骤为：

1.1）三维场景重建；

1.2）设定距离最小值；

1.3）判定是否接近设定值，若接近，转步骤1.4）否则继续运动；

1.4）降低速度并报警；

1.5）判断是否可保持最小距离绕过物体，若是，转步骤1.6）否则停止运行；

1.6）重新规划路径，继续运动；

1.7）判断是否完成任务，若完成则停止运动，否则转步骤1.3）；

所述接触避让控制模式的工作方法为按如下步骤进行工作，

2.1）三维场景重建；

2.2）设定距离最小值；

2.3）判定是否接近设定值，若接近，转步骤2.4）否则继续运动；

2.4）降低速度并报警；

2.5）判断是否有接触信息，若是，转步骤2.6）否则继续运动；

2.6）判断是否可避让若是则转步骤2.7）否则停止运行，

2.7）重新规划路径，继续运动；

2.8）判断是否完成任务，若完成则停止运动，否则转步骤2.3）。

8.根据权利要求7所述的包含模块化传感组件的机器人安全保护系统的工作方法，其特征在于，所述三维场景重建的步骤如下：

1）图像采集，利摄像头采集实时图像；

2）图像预处理；利用微处理器将采集到的图像进行数据化处理；

3）图像分割；采集到的实时图像进行分割；

4）目标识别；微处理器提取图像，识别目标；

5）特征提取；通过特征点，得出特征点参数，

6）立体匹配；利用特征点构建三维图像，与实时图像进行匹配，修正三维图像参数；

7）模型三维重建，建立精确的三维模型场景，完毕。