(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210496159.1 (22)申请日 2022.05.09 (71)申请人 苏州艾利特机 器人有限公司 地址 215000 江苏省苏州市中国 （江苏） 自 由贸易试验区苏州片区苏州工业园区 长阳街259号钟园工业坊B1-1F\B0-1F 东侧一半 (72)发明人 谢胜文　王珂　 (51)Int.Cl. B25J 9/16(2006.01) (54)发明名称 一种机器人碰撞检测方法、 存储介质及电子 设备 (57)摘要 本发明提供一种机器人碰撞检测方法、 存储 介质及电子设备， 所述方法包 括： S1、 预先定义通 用圆柱和通用圆柱参数， 通用圆柱包括上底面、 下底面和柱面， 所述上底面平行于下底面， 上底 面和下底面的中心点连线垂直于上底面和下底 面， 所述通用圆柱包括上底面的长轴半径a1和短 轴半径b1、 下底面的长轴半径a2和短轴半径b2、 以及柱面高度h； S2、 确定通用圆柱的目标拟合部 位， 调整通用圆柱参数以对目标拟合部位的形状 进行拟合， 将完成拟合时的通用圆柱 参数确定为 目标参数； S3、 根据所述目标参数计算通用圆柱 的支撑映射函数； 根据通用圆柱的支撑映射函 数， 采用GJK算法进行机器人的碰撞检测。 本方案 简化机器人硬件配置， 提升了碰撞检测的精度且 计算效率高。 权利要求书2页 说明书6页 附图3页 CN 114872043 A 2022.08.09 CN 114872043 A 1.一种机器人碰撞检测方法， 其特 征在于， 包括： S1、 预先定义通用圆柱和通用圆柱参数， 所述通用圆柱包括上底面、 下底面和柱面， 所 述上底面平行于下底面， 上底面和下底面的中心点连线垂直于上底面和下底面， 所述通用 圆柱参数包括上底面的长轴半径a1和短轴半径b1、 下底面的长轴半径a2和短轴半径b2、 以及 柱面高度h； S2、 确定通用圆柱的目标拟合部位， 调整通用圆柱参数以对目标拟合部位的形状进行 拟合， 将完成拟合时的通用圆柱参数确定为目标参数； S3、 根据所述目标参数计算 通用圆柱的支撑映射 函数； S4、 根据通用圆柱的支撑映射 函数， 采用GJK算法进行机器人的碰撞检测。 2.根据权利要求1所述的机器人碰撞检测方法， 其特征在于， 所述机器人被配置为包括 几何形状拟合库， 所述几何形状拟合库包括所述通用圆柱和标准几何体， 所述标准几何体 包括球体、 圆柱体、 立方体和锥体中的至少部分。 3.根据权利要求2所述的机器人碰撞检测方法， 其特征在于， 步骤S2确定通用圆柱的目 标拟合部位包括： S21、 获取机器人和/或机器人工作环境的结构模型； S22、 将所述结构模型拆分为多个待拟合部位； S23、 根据所述待拟合部位确定适 合根据通用圆柱进行 形状拟合的目标拟合部位。 4.根据权利要求3所述的机器人碰撞检测方法， 其特征在于， 步骤S21获取机器人的结 构模型包括： 获取机器人的本体结构模型和/或获取机器人本体所 连接的负载 结构模型。 5.根据权利要求3所述的机器人碰撞检测方法， 其特征在于， 步骤S23根据所述待拟合 部位确定适 合根据通用圆柱进行 形状拟合的目标拟合部位包括： 获取用户的操作指令以确定目标拟合部位， 所述操作指令基于待拟合部位选择目标拟 合部位； 和/或， 根据预设的形状选择方法确定目标拟合部位， 所述预设的形状选择方法被配置 为基于待拟合部位选择目标拟合部位。 6.根据权利要求5所述的机器人碰撞检测方法， 其特征在于， 所述根据 预设的形状选择 方法确定目标拟合部位包括： 确定待拟合部位与通用圆柱的形状匹配度， 根据 所述形状匹配度将符合预设匹配条件 的待拟合部位确定为目标拟合部位。 7.根据权利要求3所述的机器人碰撞检测方法， 其特征在于， 步骤S4采用GJK算法进行 机器人的碰撞检测前还 包括： S41、 确定机器人待拟合部位中除目标拟合部位之外的其他待拟合部位， 根据 标准几何 体对所述其他待拟合部位进行形状拟合， 确定其他待拟合部位的形状拟合参数并计算对应 的支撑映射 函数。 8.根据权利要求3所述的机器人碰撞检测方法， 其特征在于， 步骤S4采用GJK算法进行 机器人的碰撞检测前还 包括： 根据对待拟合部位的形状拟合生成机器人碰撞检测的拟合形状集合， 确定其中两个形 状为碰撞检测对象， 采用GJK算法在三 维空间中检测所述两个形状是否存在重叠、 相交或分权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114872043 A 2离， 检测存在重 叠或相交时确定为发生碰撞。 9.根据权利要求1所述的机器人碰撞检测方法， 其特征在于， 步骤S3根据 所述目标参数 计算通用圆柱的支撑映射 函数包括： S31、 确定通用圆柱的局部坐标系， 将机器人基坐标系下的目标方向v基于预设转换关 系转换为 通用圆柱的局部坐标系下的转换 方向w； S32、 基于局部坐标系确定转换 方向w的投影最远点M； S33、 基于预设转换关系将投影最远点M转换为基于 机器人基坐标系的目标坐标。 10.根据权利要求9所述的机器人碰撞检测方法， 其特征在于， 步骤S32基于局部坐标系 确定转换 方向w的投影最远点M包括： S321、 确定转换方向w＝(wx,wy,wz)， 则通用圆柱上底面任一点的坐标为(a1cos(θ ), b1sin( θ ),h/2)， 下底面任一点坐标为 其中a1、 b1、 a2、 b2、 h是通用 圆柱参数， wx、 wy、 wz分别是转换方向w在局部坐标系x、 y、 z轴方向上的投影， θ和 是角度变 量； S322、 确定上底面在转换方向w上的投影值为 下表面在转换 方向w上的投影值 为 S323、 确定上底面的最大投影值对应点的解析解为： θmax＝argmaxθ(p1( θ ))， 下表面的最 大投影值对应点的解析解 为： S324、 将上底面的最 大投影值p1( θmax)和下表面的最 大投影值 中的较大值确定 为投影最远点M 。 11.一种计算机可读存储介质， 存储有计算机程序， 其特征在于， 所述计算机程序被处 理器执行时实现权利要求1至10中任意 一项所述的机器人碰撞检测方法。 12.一种电子设备， 其特 征在于， 包括： 存储器， 所述存 储器存储有计算机程序； 处理器， 用于执行所述存储器 中的所述计算机程序， 以实现权利要求1至10 中任一项所 述机器人碰撞检测方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114872043 A 3