[发明专利]机器人动作安全检测方法和装置、电子设备、存储介质

权利要求书

1.一种机器人动作安全检测方法，其特征在于，包括：

搭建D-H模型，确定D-H参数，基于所述D-H模型及D-H参数计算各关节间的位姿变换矩阵，建立各关节间的关系；

动作执行前，获取所要执行动作的关节轨迹，通过所述各关节间的关系计算动作执行过程中各关节将经过的区域，生成轨迹地图；

动作执行前，获取当前时刻二维激光雷达数据一帧，生成障碍地图，并且在动作执行过程中实时根据雷达数据，更新障碍地图；

在执行动作前及执行过程中，对比所述轨迹地图与障碍地图，如果一致，可以执行动作，如果不一致，说明所执行动作的路径中存在障碍，机器人立即停止动作，

所述机器人计算动作执行过程中各关节将经过的区域，所述经过的区域为机器人在动作执行过程中，每一帧各关节在空间中的位置。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，搭建D-H模型，确定D-H参数，包括：

以各关节处于零位时的状态作为初始姿态，在每个关节建立一个坐标系，通过坐标系变换来确定各关节的位姿，搭建D-H模型；

根据机器人自身结构参数，确定D-H参数，所述D-H参数包括Θ、d、a、α，其中Θ表示绕Z轴转动的角度、d表示沿着轴线方向滑移、a表示两个旋转轴之间的公垂线长度、α表示两个旋转轴之间的夹角。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，生成轨迹地图，包括：

将动作执行过程中的各关节经过的区域作为机器人的工作范围，此区域中心与机器人中心一致，X，Y正方向与机器人坐标系一致，然后将此区域投影到地面，按照预定的步长进行网格化；

将网格化的区域用二维数组来表示，数组的每个元素为“0”或“1”，其中“0”表示动作将经过的区域，“1”表示动作不经过的区域，最终将此数组作为所执行动作的轨迹地图。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，生成障碍地图，包括：

将所述雷达数据转换为机器人坐标系下的障碍点，然后将其投影到地面，按照预定的步长进行网格化；

将网格化的区域用二维数组来表示，数组的每个元素为“0”或“1”，其中“0”表示该区域内没有障碍，“1”表示该区域内存在障碍，最终将此数组作为当前时刻的障碍地图。

5.一种机器人动作安全检测装置，其特征在于，包括：

第一计算模块，用于搭建D-H模型，确定D-H参数，基于所述D-H模型及D-H参数计算各关节间的位姿变换矩阵，建立各关节间的关系；

第二计算模块，用于动作执行前，获取所要执行动作的关节轨迹，通过所述各关节间的关系计算动作执行过程中各关节将经过的区域，生成轨迹地图，所述机器人计算动作执行过程中各关节将经过的区域，所述经过的区域为机器人在动作执行过程中，每一帧各关节在空间中的位置；

第三计算模块，用于动作执行前，获取当前时刻二维激光雷达数据一帧，生成障碍地图，并且在动作执行过程中实时根据雷达数据，更新障碍地图；

第一判断及执行模块，在执行动作前及执行过程中，对比所述轨迹地图与障碍地图，如果一致，可以执行动作，如果不一致，说明所执行动作的路径中存在障碍，机器人立即停止动作。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，搭建D-H模型，确定D-H参数，包括：

以各关节处于零位时的状态作为初始姿态，在每个关节建立一个坐标系，通过坐标系变换来确定各关节的位姿，搭建D-H模型；

根据机器人自身结构参数，确定D-H参数，所述D-H参数包括Θ、d、a、α，其中Θ表示绕Z轴转动的角度、d表示沿着轴线方向滑移、a表示两个旋转轴之间的公垂线长度、α表示两个旋转轴之间的夹角。