一种基于SCS包围结构的机器人碰撞检测方法
专利汇可以提供一种基于SCS包围结构的机器人碰撞检测方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种基于SCS包围结构的 机器人 碰撞检测 方法。采用D-H方法建立的机器人各杆 坐标系 ；采用包括两个球体和一个圆柱体的SCS包围结构，对机器人 连杆 和关节分别进行包围；求机器人各个SCS包围结构的两个球心坐标；将滚轴 工件 模型以及各个SCS包围结构向世界坐标系中的XY、YZ、XZ三个平面投影，判断滚轴工件模型与各个SCS包围结构的投影在三个平面上是否均相交；如果是，则检测到碰撞发生，重新规划机器人路径；否则，判断是否到达路径终点；如果已到达路径终点，则表明未检测到碰撞发生；如果未到达路径终点，则更新机器人状态。本发明可以比较紧密地对机器人连杆和关节进行包围，普遍适用于在三维空间中连续不定向旋转的柱形结构，加快机器人碰撞检测速度，提高机器人工作的 精度 和效率。，下面是一种基于SCS包围结构的机器人碰撞检测方法专利的具体信息内容。
1.一种基于SCS包围结构的机器人碰撞检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：采用D-H方法建立的机器人各杆坐标系；
步骤2：采用包括两个球体和一个圆柱体的SCS包围结构，对机器人连杆和关节分别进行包围；
步骤3：求机器人各个SCS包围结构的两个球心坐标；
步骤4：将滚轴工件模型以及各个SCS包围结构向世界坐标系中的XY、YZ、XZ三个平面投影，判断滚轴工件模型与各个SCS包围结构的投影在三个平面上是否均相交；
步骤5：如果是，则检测到碰撞发生，重新规划机器人路径，返回步骤3；否则，判断是否到达路径终点；
步骤6：如果已到达路径终点，则表明未检测到碰撞发生；如果未到达路径终点，则更新机器人状态，返回步骤3。
2.根据权利要求1所述的一种基于SCS包围结构的机器人碰撞检测方法，其特征在于，所述采用D-H方法建立的机器人各杆坐标系，具体为：
坐标系{i-1}到坐标系{i}的变化矩阵为：
其中， 分别为坐标系{i}相对坐标系{i-1}的姿态矩阵和位置矩阵；θi是关节i的旋转角；βi是关节i和i+1间的扭转角；αi为关节i+1的长度；di是关节i的偏距。
3.根据权利要求1所述的一种基于SCS包围结构的机器人碰撞检测方法，其特征在于，所述SCS包围结构具体为：两个球体的球心分别与圆柱体底面的两个圆心重合，SCS包围结构的球体半径与圆柱体底面半径比值大于或者等于1。
4.根据权利要求1所述的一种基于SCS包围结构的机器人碰撞检测方法，其特征在于，所述采用SCS包围结构，对机器人连杆和关节分别进行包围，使连杆或关节的两端分别在两个球体内部，连杆或者关节的中间部分在圆柱体内部。
5.根据权利要求1所述的一种基于SCS包围结构的机器人碰撞检测方法，其特征在于，所述求机器人各个SCS包围结构的两个球心坐标，具体为：
其中， 分别为坐标系{i}相对坐标系{i-1}的姿态矩阵和位置矩阵，1≤i≤n，P、W分别为坐标系{n}相对于世界坐标系的姿态矩阵和位置矩阵，球心在世界坐标系中的坐标即为(Px，Py，Pz)。
6.根据权利要求1所述的一种基于SCS包围结构的机器人碰撞检测方法，其特征在于，所述将滚轴工件模型以及各个SCS包围结构模型向世界坐标系中的XY、YZ、XZ三个平面投影，判断滚轴工件模型与各个SCS包围结构的投影在三个平面上是否均相交，包括以下步骤：
将SCS包围结构在任一平面上的投影转化为相互连接的三个部分，即第一部分为圆形：
以第一球体的球心在平面上的投影点为圆心，以第一球体的半径为半径的圆；第二部分为矩形：连接SCS包围结构在平面上的两球心投影点，形成线段，过两个投影点分别做所述线段的垂线，两投影点分别为两垂线上线段的中点，其中所述两垂线上线段的长度均等于SCS包围结构中圆柱体底面直径的长度，所述两垂线上的线段在平面上平行且相等，为矩形的一组对边；第三部分为圆形：以第二球体的球心在平面上的投影点为圆心，以第二球体的半径为半径的圆；
判断滚轴工件模型与各个SCS包围结构的投影在三个平面上是否相交，简化为判断在三个平面上，滚轴工件模型的投影与SCS包围结构投影转化后的三个部分是否相交，若在任一平面上两模型的投影不相交，则被检测的结构没有发生碰撞，当且仅当三个平面上两模型的投影均相交时，被检测的结构认定为发生了碰撞。
一种基于SCS包围结构的机器人碰撞检测方法
技术领域
背景技术
发明内容
具体实施方式
| 标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
|---|---|---|
| 弹丸取放特种机器人的建模与控制方法 | 2020-05-24 | 246 |
| 云片糕切片机 | 2020-05-11 | 722 |
| 发动机 | 2020-05-27 | 1023 |
| 一种6R型工业机器人负载识别方法 | 2020-05-26 | 414 |
| 一种改进的RCCR联轴节教具 | 2020-05-16 | 318 |
| 往复摆动式电动牙刷 | 2020-05-24 | 873 |
| 全髋关节置换术中肢体长度及头颈偏距测量器 | 2020-05-13 | 280 |
| 线切割机上出式偏置伸缩摆杆组件 | 2020-05-14 | 634 |
| 一种两级变压缩比活塞连杆组件 | 2020-05-25 | 171 |
| 多连杆冷锻压力机滑块侧向力方向保持装置 | 2020-05-18 | 365 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，免费查、免费专利分析。
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析，涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度，系统通过AI智能系统对图表进行解读，只需1分钟，一键生成行业专利分析报告。
