[发明专利]线性关系模型的建立及碰撞检测方法、装置及电子设备

权利要求书

1.一种线性关系模型的建立方法，其特征在于，用于机器人的碰撞检测，所述机器人包括机器人本体、六维力传感器以及底座，所述机器人本体设置于所述底座上，所述机器人本体设置有六个关节，所述六维力传感器用于检测所述机器人本体对所述底座的约束力参数；所述方法包括以下步骤：

建立待辨识的动力学参数模型Φ，所述动力学参数模型Φ包括每一所述关节的多个动力学参数；

建立回归矩阵W，所述回归矩阵W包括机器人本体的各个关节的位置参数、角速度参数以及角加速度参数；

获取所述机器人处于多个运动状态下时每一所述关节的位置参数、角速度参数以及角加速度参数，以及每种运动状态下的约束力参数(F，T)，其中，F为机器人本体对底座的作用力，T为机器人本体对底座的转矩；

根据所述多个运动状态下的每一所述关节的位置参数、角速度参数以及角加速度参数，以及对应每种运动状态下的约束力参数(F，T)对所述动力学参数模型Φ进行辨识，从而建立线性关系模型(F，T)＝WΦ。

2.根据权利要求1所述的线性关系模型的建立方法，其特征在于，所述获取所述机器人处于多个运动状态下的每一所述关节的位置参数、角速度参数以及角加速度参数，以及对应每种运动状态下的约束力参数(F，T)的步骤之前，还包括：

基于回归矩阵W选取机器人的运动激励模型，以使得回归矩阵W的条件数最小，其中，所述运动激励模型用于描述所述机器人的运动状态；

从所述运动激励模型上选取多个目标点从而确定出多个运动状态，每一个目标点对应一个运动状态。

3.根据权利要求1或2所述的线性关系模型的建立方法，其特征在于，所述根据所述多个运动状态下的每一所述关节的位置参数、角速度参数以及角加速度参数，以及每种运动状态下的约束力参数对所述动力学参数模型Φ进行辨识，从而建立线性关系模型(F，T)＝WΦ的步骤包括：

根据所述多个运动状态下的每一所述关节的位置参数、角速度参数以及加速度参以及每种运动状态下的约束力参数对所述动力学参数模型Φ进行辨识，并采用最小二乘法进行拟合以建立线性关系模型(F，T)＝WΦ。

4.根据权利要求1或2所述的线性关系模型的建立方法，其特征在于，所述建立待辨识的动力学参数模型Φ的步骤包括：

获取每一所述关节的动力学参数，每一所述关节的动力学参数包括每一所述关节的动力学参数包括M_j、M_jX_j、M_iY_j、M_iZ_j、XX_j、XY_j、XZ_j，YY_j、YZ_j、ZZ_j；其中，j为关节序号，M_j为该关节的质量参数，建立该关节的三维运动坐标系，该三维运动坐标系包括X轴、Y轴以及Z轴；M_jX_j、M_iY_j、M_iZ_j分别为该关节的相对X轴、Y轴以及Z轴的静力矩参数，XX_j、XY_j、XZ_j，YY_j、YZ_j、ZZ_j为该关节的惯性张量参数；

对该六个关节的60个动力学参数中线性相关的参数进行线性组合处理，以得到N个经过线性组合处理的动力学参数，其中，N小于60；

根据所述N个经过线性组合处理的动力学参数建立待辨识的动力学参数模型Φ。