[发明专利]智能双臂安全协作人机共融型机器人系统的控制方法

说明书

本发明公开了智能双臂安全协作人机共融型机器人系统的控制方法，包括以下步骤；步骤一，搭建基于智能双臂安全协作工作人机共融型机器人系统平台；步骤二，初始化步骤一中各个模块；步骤三，当按照第一种情况各个模块初始化后，进入机器人自主模式；步骤四，当深度视觉传感器、激光测距传感器检测到工作区域有人出现的时候，尤其是腿部的激光扫描仪实时监测人或者其他物体移动的时候，系统进入人机接近模式；步骤五，当机器人接收到人的指令后，开启协作模式，人对机器人手臂进行引导牵引示教，机器人根据人的牵引示教，利用其快速、准确的特点来进行重复性的作业工作，而人主要负责对柔性，触觉，灵活性要求比较高的工序。

技术领域

本发明涉及人机交互技术领域，具体涉及智能双臂安全协作人机共融型机器人系统的控制方法。

背景技术

机器人作为新兴产业代表，被认为是实现中国制造2025的关键，是我国经济进入新常态后带动经济发展的新引擎。同时随着社会和经济的发展，人民物质文化需求也在日益增长，面对产品的生命周期越来越短，用户的个性化要求越来越强烈的情况，需要灵活的调整制造系统，生产线变更所需的时间需要大幅度缩短。而传统的机器人系统生产线部署成本高，周期较长，已无法满足中小型企业的需求和新兴的柔性生产的要求。再者根据阿西莫夫机器人三大定律，安全性是机器人的首要问题和强制性的约束。新科技、新技术的发展使得人们可以制造越来越精密、先进的机器人，但新机器人更多考虑其功能性，而对安全性考虑较少。机器人的可靠性≠安全性，IEC 61508中规定了系统安全的生命周期，在整个周期中安全问题始终是与系统功能分开独立考虑的，以避免功能可靠性最终会产生安全的假设，机器人的安全性必须要被考虑。综上对智能制造的核心机器人技术提出了更高的要求。

机器人是具备一定的感知能力、决策能力和安全监测的机器，但是能力和期望相去甚远。在很多应用领域，许多看似简单的劳动，传统的机器人还不能胜任。方兴未艾的再制造环节中，很多部分都是由人与机器人共同协作完成，人机协作成为上述有效的解决方案。人机协作即由人类负责对柔性，触觉，灵活性要求比较高的工序，机器人则利用其快速、准确的特点来负责重复性的工作。人机协作的核心为人机共融，是下一代机器人的本质特征。人机共融意味着人机共同处于同一自然空间，二者紧密协调，在确保人员安全和机器人安全的前提下，机器人能够自主提高技能，实现与人的自然交互。人机协作机器人在ISO10218-2中定义为指被设计成可以在协作区域内与人直接进行交互的机器人，2016年ISO专门针对协作机器人编写ISO-TS 15066-2016《Robot and Robotic Devices-CollaborativeRobots》安全规范。

但是如何围绕人机共融中的人机协作机器人多模态环境感知方法与自然交互进行设计，能够一定程度上解决人与机器人协作的环境认知以及人机安全等问题，同时也是实现真正意义的以人机共融为特征机器人成为急需解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种智能双臂安全协作人机共融型机器人系统的控制方法；详细解决的技术问题以及取得有益效果在后述内容以及结合具体实施方式中内容具体描述。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：

智能双臂安全协作工作人机共融型机器人系统包括机器人状态显示屏、机器人手腕深度视觉组件、腿部深度视觉组件以及处理部件、头部视觉组件以及处理部件、双臂组件以及遍布全身的防碰撞传感器、可移动底座以及控制部件等。

机器人集成一体化控制部件主要集成在机器人的胸部，设有电源模块、机器人总控制处理器、通信模块、主板和硬盘等；

机械手爪腕深度视觉组件包括2个分别集成在双手腕出的深度视觉传感器，深度视觉传感器的摄像机通过通信线路与主板连接，由集成一体化控制双臂进行精确手眼协作抓取等工作；