[发明专利]一种协作环境下人机最小距离的测算方法

摘要

本发明公开了一种协作环境下人机最小距离的测算方法，根据机器人各部件之间的相对位置关系与部件旋转轴线，建立机器人的广义运动模型，构建人机最小距离的机器人运动节点迭代数据集。同时通过3D视觉传感器采集人机协作空间的图像数据以跟踪并识别协作环境中的人体信息，提取人体骨骼节点数据，构建人机最小距离的人体骨骼节点迭代数据集。根据得到的迭代数据集迭代计算协作环境中人与机器人间的最小距离及对应点空间位置坐标。本发明的协作环境下人机最小距离的迭代计算方法可以实时构建精确的并易于实现的人机距离计算模型，实时的计算协作环境中的人机最小距离与对应点，用于提高机器人的安全性，可以实时高效的跟踪环境中的人机最小距离。

主权项

1.一种协作环境下人机最小距离的测算方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1、使用位置测量与标定系统确定机器人与3D视觉传感器的相对位姿关系，得到机器人基坐标系和3D视觉传感器坐标系之间的转换关系；S2、根据机器人各部件之间的相对位置关系与部件旋转关系，建立部件的基准坐标系，基准坐标系的原点即为机器人的关键运动节点，并根据机器人的关键运动节点之间的相对位姿关系，建立机器人广义坐标模型，测算机器人各部件的计算余量，设定机器人的迭代次序向量，实时读取机器人运动过程中的关节角数据，根据运动过程中的关节角数据，利用机器人广义坐标模型与设定的机器人的迭代次序向量构建人机最小距离的机器人运动节点迭代数据集；S3、根据3D视觉传感器跟踪并识别协作环境中的人体信息，提取人体信息中的人体骨骼节点数据，计算人体的安全裕量与人体骨骼的迭代次序向量，此后，根据人体骨骼节点数据与人体骨骼的迭代次序向量构建人机最小距离的人体骨骼节点迭代数据集；S4、根据得到的机器人运动节点迭代数据集、人体骨骼节点迭代数据集、机器人各部件的计算余量和人体的安全裕量，迭代计算协作环境中人与机器人间的最小距离及与最小距离相对应的空间点的坐标；机器人各部件的计算余量是按以下准则确定：以机器人广义坐标模型中的相邻部件的基准坐标系的原点为端点，两端点的连线为圆柱体的中心轴线，构建圆柱体，则机器人各部件的计算余量为能够将两圆柱体上下底面之间的机器人部件完全包络的圆柱体半径的下确界。