[发明专利]一种工业机器人的多元感知系统

权利要求书

1.一种工业机器人的多元感知系统，其特征在于，包括语音交互模块、安全监测模块、拖动示教模块、碰撞检测模块和安全决策模块；

所述语音交互模块，用于将接收的语音信息进行识别，并生成执行指令；

所述安全监测模块，用于采集工业机器人工作环境的图像信息，并根据所述图像信息调整工业机器人的运动行为；

所述拖动示教模块，用于采集伺服电机中的电流i，从而获取关节力矩T，进行闭环力控拖动示教，其中，T＝Kt*i，kt为伺服电机的转矩常数；

所述碰撞检测模块，用于计算施加于工业机器人的外部力矩，判断是否发生碰撞；

所述安全决策模块，用于与所述语音交互模块、安全监测模块、拖动示教模块、碰撞检测模块实时交互数据信息，并进行数据的处理和控制。

2.根据权利要求1所述的一种工业机器人的多元感知系统，其特征在于，所述将接收的语音信息进行识别，并生成执行指令具体包括以下步骤：

步骤S11、将语音信息转换为文字信息；

步骤S12、将所述文字信息转换为运动控制信息；

步骤S13、判断所述运动控制信息是否能被工业机器人执行；

步骤S14、根据工业机器人的当前状态以及外部环境状态，判断执行所述运动控制信息是否安全；

步骤S15、将可执行的、安全的运动控制信息编译为执行指令。

3.根据权利要求2所述的一种工业机器人的多元感知系统，其特征在于，所述运动控制信息包括运动信息、控制信息、IO信息；

所述运动信息，用于控制工业机器人机械臂的基础运动，并将所述基础运动的参数进行封装，定义常用的姿态；

所述控制信息，用于控制工业机器人机械臂控制系统的启动、暂停、加速、减速及停止；

所述IO信息，用于控制和获取工业机器人机械臂控制系统的IO端口状态。

4.根据权利要求1所述的一种工业机器人的多元感知系统，其特征在于，所述采集工业机器人工作环境的图像信息，并根据所述工业机器人工作环境的图像信息实时调整工业机器人的运动行为具体包括：

步骤S21、获取景深信息和彩色信息；

步骤S22、对工业机器人运行环境进行三维重建，获取所述工业机器人运行环境的三维点云信息；

步骤S23、过滤三维点云信息中的机械臂点云信息；

步骤S24、解析三维点云信息和机械臂位姿信息，判断机械臂当前运行状态是否会发生碰撞；

步骤S25、当判断机械臂会发生碰撞时，若工业机器人当前为生产调试，机械臂减速运行，避开障碍物；若工业机器人当前为自动运行，机械臂停止运行。

5.根据权利要求1所述的一种工业机器人的多元感知系统，其特征在于，所述拖动示教模块还用于，对工业机器人机械臂本体进行速度和加速度采样，进行动力学模型辨识；通过调整拖动过程中的阻尼。

6.根据权利要求1所述的一种工业机器人的多元感知系统，其特征在于，所述碰撞检测模块具体用于，实时计算出施加于工业机器人的外部力矩，判断是否会发生的碰撞；在发生碰撞时机器人立即停止运行；当碰撞警报被解除之后，机器人沿之前的路径继续运行。

7.根据权利要求6所述的一种工业机器人的多元感知系统，其特征在于，所述碰撞警报被解除的判断条件为，所述碰撞检测模块计算施加于工业机器人的外部力矩为0，且所述安全监测模块检测到障碍物距离所述工业机器人超过阈值。