机器人安全运行方法、设备及存储介质与流程

专利2022-05-09  106


本发明涉及机器人技术领域,特别涉及一种机器人安全运行方法、设备及存储介质。



背景技术:

随着科学技术的发展,机器人也被用在了越来越多的领域中。比如,清洁机器人、送餐机器人、仓储机器人、智能机械臂等各种各样的机器人。目前机器人一般是由核心控制系统来控制机器人的运行,机器人在工作或者运行的过程中,会利用机器人上配置的传感器收集各种各样的数据;比如:通过惯性测量单元、相机、里程计、加速度传感器、碰撞传感器等,通过对传感器收集的信息的整合,便可以控制机器人执行相应的任务,比如机器人进行移动或者执行某些动作等。但是,在实际的应用中,机器人不可避免地会发生各种各样的事故,比如撞人、跌落、撞墙等。因此,在机器人的运行过程中,如何通过机器人采集的信息来阻止机器人的失控或者危险操作,最大程度地保障机器人的运行安全,是目前亟需解决的问题之一。



技术实现要素:

本发明提供一种机器人安全运行方法、设备及存储介质,旨在保障机器人的安全运行。

第一方面,本发明提供了一种机器人安全运行方法。

所述机器人安全运行方法包括:基于预先为机器人配置的安全保障系统,获取机器人的传感器所实时采集的传感器数据;所述安全保障系统对获取的所述传感器数据进行分析判断,识别所述传感器数据是否符合预设的异常干预条件;若识别出所述传感器数据符合所述异常干预条件,则所述安全保障系统对机器人的控制系统输出的控制指令进行干预;若识别出所述传感器数据不符合所述异常干预条件,则所述安全保障系统继续基于实时采集的传感器数据对机器人的运行进行监控。

第二方面,本发明提供了一种安全保障系统。

所述安全保障系统包括:信息获取模块,用于获取机器人的传感器所实时采集的传感器数据;安全保障模块,用于:对获取的所述传感器数据进行分析判断,识别所述传感器数据是否符合预设的异常干预条件;若识别出所述传感器数据符合所述异常干预条件,则对机器人的控制系统输出的控制指令进行干预;若识别出所述传感器数据不符合所述异常干预条件,则继续基于所述信息获取模块获取的由传感器实时采集的传感器数据对机器人的运行进行监控。

第三方面,本发明提供了一种机器人。

所述机器人包括:安全保障系统、传感器、控制系统以及移动底盘;其中,所述传感器实时采集机器人对应的环境信息,得到对应的传感器数据,并将所述传感器数据发送至所述安全保障系统;所述安全保障系统对获取的所述传感器数据进行分析判断,识别所述传感器数据是否符合预设的异常干预条件;若识别出所述传感器数据符合所述异常干预条件,则所述安全保障系统对所述控制系统输出的控制指令进行干预,以便所述机器人根据干预后的指令利用所述移动底盘进行移动;若识别出所述传感器数据不符合所述异常干预条件,则所述安全保障系统继续基于实时采集的传感器数据对机器人的运行进行监控。

第四方面,本发明提供了一种电子设备。

所述电子设备包括存储器和处理器,所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的安全运行程序,所述安全运行程序被所述处理器运行时,执行所述的安全运行方法。

第五方面,本发明提供了一种计算机可读存储介质。

所述存储介质上存储有安全运行程序,所述安全运行程序被一个或者多个处理器执行,以实现所述的安全运行方法的步骤。

本发明提供的机器人安全运行方法、设备及存储介质,通过基于预先为机器人配置的安全保障系统,获取机器人的传感器所实时采集的传感器数据;所述安全保障系统对获取的所述传感器数据进行分析判断,识别所述传感器数据是否符合预设的异常干预条件;若识别出所述传感器数据符合所述异常干预条件,则所述安全保障系统对机器人的控制系统输出的控制指令进行干预;若识别出所述传感器数据不符合所述异常干预条件,则所述安全保障系统继续基于实时采集的传感器数据对机器人的运行进行监控;达到了保障机器人安全运行的目的,提高了机器人运行的安全性和稳定性,避免了不必要的财产损失和人员损伤。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。

在附图中:图1是本发明机器人安全运行方法的一种实施方式的流程示意图。

图2是本发明安全保障系统的一种实施方式的功能模块示意图。

图3是本发明机器人的一种实施方式的功能模块示意图。

图4是本发明电子设备的一种实施方式的内部结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。

本发明提供了一种机器人安全运行方法、设备及存储介质,通过对传感器采集的数据进行分析,来阻止机器人失控或者机器人执行危险的操作,从而保障机器人运行的安全性,避免不必要的财产损失和人员损伤。

如图1所示,图1是本发明机器人安全运行方法的一种实施方式的流程示意图;在图1描述的实施例中,本发明机器人安全运行方法可以实施为如下描述的步骤s10-s30。

步骤s10、基于预先为机器人配置的安全保障系统,获取机器人的传感器所实时采集的传感器数据。

本发明实施例中,为确保机器人的安全运行,利用安全保障系统对机器人的运行数据进行分析处理。比如,安全保障系统获取机器人的传感器所实时采集的各种传感器数据。机器人可以根据需要以及机器人的具体应用场景,配置对应的传感器,包括但不限于:惯性测量单元、相机、里程计、加速度计传感器、碰撞传感器、测距传感器、超声波传感器等。

步骤s20、安全保障系统对获取的所述传感器数据进行分析判断,识别所述传感器数据是否符合预设的异常干预条件;若识别出所述传感器数据符合所述异常干预条件,则执行步骤s30;若识别出所述传感器数据不符合所述异常干预条件,则返回执行步骤s10,即安全保障系统继续基于实时采集的传感器数据对机器人的运行进行监控。

步骤s30、安全保障系统对机器人的控制系统输出的控制指令进行干预。

安全保障系统对获取的上述传感器数据进行分析判断,识别上述传感器数据中是否符合预设的异常干预条件。其中,只要安全保障系统识别出至少一处传感器数据符合预设异常干预条件,则安全保障系统便立即对机器人的控制系统输出的控制指令进行干预。若安全保障系统判断上述所有的传感器数据均不符合预设的异常干预条件,则安全保障系统对机器人的控制系统输出的控制指令进行干预。

进一步地,在一个实施例中,在保障机器人安全运行之前,需要根据机器人的应用场景、机器人所需执行的任务、对机器人的实际需求信息、机器人的真实工作场景等,预先为机器人配置对应的安全保障系统。其中,配置的所述安全保障系统与机器人的控制系统相隔离,从而达到及时干预甚至阻止机器人控制系统发送的可能具备一定危险性控制指令的目的,从而使得哪怕机器人的控制系统出现了问题,也能保障机器人的安全性。同时,基于所述安全保障系统,所述控制系统发送的所有控制指令均需经过所述安全保障系统之后,才能作为用于控制机器人相关操作的控制指令。也就是说,机器人的控制系统输出的所有控制指令,均需经过安全保障系统才可以对比输出,比如对机器人的移动底盘等动力系统进行控制。

进一步地,在一个实施例中,安全保障系统识别传感器数据是否符合预设的异常干预条件,可以通过将异常数据与预设的标准数据进行比较,并根据比较结果进行判断。本发明实施例中,图1所述实施例的“步骤s20、所述安全保障系统对获取的所述传感器数据进行分析判断,识别所述传感器数据是否符合预设的异常干预条件”,可以按照如下技术手段实施。

所述安全保障系统对获取的所述传感器数据进行分析,判断所述传感器数据对应的至少一项传感器数据频率与预设标准频率的差值,是否超过预设阈值;若所述差值超过预设阈值,则识别出所述传感器数据符合预设的异常干预条件;若所述差值没有超过预设阈值,则识别出所述传感器数据不符合预设的异常干预条件。

由于不同的传感器数据对应的判断标准可能不同,因此,所述预设标准频率可以根据不同类型的传感器数据进行分类设置;比如,不同类型的传感器数据,其各自对应的所述预设标准频率的取值也可以不同。

另外,由于传感器是机器人能够稳定运行的核心器件,当某些传感器出现问题时,可能会对机器人的运行造成灾难性的影响;因此,安全保障系统通过检测各个传感器的频率输出来确认各个传感器是否在正常运行中;当其中的某个传感器发生故障,比如不再向外输出数据或者输出的数据频率不正常时,或者安全保障系统检测到其频率的变化超出设定的变化阈值,或者检测到传感器输出的数值或者输出数值的形式上发生了异常,(比如输出了不可能的值或者根据历史数据分析发现新的数据出现了不一致的问题等),安全保障系统根据不同传感器的对系统安全运行的重要性采取不同的方式来识别和判断传感器以及传感器输出的数据是否发生异常。当安全保障系统识别出符合对应的异常干预条件时,通过减小机器人的运行速度或者直接命令机器人停止的方式,以保障机器的安全运行。比如,安全保障系统会阻止控制系统对机器人发送的速度控制指令的输出,或者,直接设置机器人的运行速度为0,从而阻止机器人的继续运动,达到保障机器安全稳定运行的目的。

进一步地,在一个实施例中,当识别出所述传感器数据符合所述异常干预条件时,图1所述实施例的“步骤s30、安全保障系统对机器人的控制系统输出的控制指令进行干预”,可以按照如下技术手段实施。

当所述传感器数据符合所述异常干预条件时,所述安全保障系统根据所述传感器数据对应的异常数据,获取所述异常数据对应的异常类型;根据获取的所述异常类型,按照与所述异常类型相匹配的干预方式,对所述控制系统输出的控制指令进行干预。

本发明实施例中,安全保障系统对机器人的控制系统输出的控制指令进行干预时,可以根据异常数据对应的异常类型进行。比如,预先在所述安全保障系统中针对不同的异常类型,分别配置针对不同异常类型的干预方式;当符合异常干预条件时,直接识别异常数据对应的异常类型,再根据异常类型查找与该异常类型相匹配的干预方式,从而按照相匹配的干预方式对控制系统输出的控制指令进行干预。

进一步地,在一个实施例中,可以针对机器人的具体应用场景、机器人所需执行的任务、机器人所在的实际真实环境等,设置异常数据的不同异常类型。比如,在一个实施例中,可以设置异常数据对应的异常类型为避障式异常以及碰撞式异常。安全保障系统根据所述传感器数据对应的异常数据,获取所述异常数据对应的异常类型,可以按照如下技术手段实施:安全保障系统对所述异常数据进行解析,识别所述异常数据为碰撞式异常还是避障式异常;若所述异常数据对应为碰撞式异常,则获取所述异常数据对应的异常类型为碰撞式异常;若所述异常数据对应为避障式异常,则获取所述异常数据对应的异常类型为避障式异常。

进一步地,在一个实施例中,安全保障系统根据获取的所述异常类型,按照与所述异常类型相匹配的干预方式,对所述控制系统输出的控制指令进行干预,可以按照如下技术手段实施。

若所述异常类型为碰撞式异常,安全保障系统则按照与所述碰撞式异常相匹配的干预方式,对所述控制系统输出的控制指令进行干预,阻止机器人的一切运动指令,并将所述控制系统输出的控制指令设置为停止指令;若所述异常类型为避障式异常,安全保障系统则按照与所述避障式异常相匹配的干预方式,对所述控制系统输出的控制指令进行干预,基于所述异常数据对应的障碍物信息,限制所述机器人相对所述障碍物信息的移动方向和/或移动速度。

比如,在具体的应用场景中,针对机器人设置的用于检查机器人是否发生碰撞的bumper(碰撞)传感器。当有外部环境与bumper传感器发生了触碰,该bumper传感器对应的传感器数据便能够反映出上述触碰事件。在实际的应用场景中,可以在机器人的四周布置多个bumper传感器,每一个bumper传感器的触发则分别代表在其布置的方位上发生了外部的触碰。安全保障系统会根据收集到的bumper数据,判断在机器人的哪个方位上发生了碰撞事件,根据判断结果,安全保障系统识别出满足异常干预条件,则安全保障系统会干预机器人的控制系统中控制指令的输出,从而阻止机器人向发生碰撞的方位移动。该安全保障系统还可以根据对上述bumper传感器数据的具体分析结果,直接将机器人控制系统的输出指令设置为机器人停止指令,从而完成对机器人运行的安全性保障。比如,当机器人左侧的bumper传感器检测到了碰撞事件发生,则安全保障系统会同时根据其他bumper传感器的情况来确认;如果只有左侧bumper传感器被触发,则安全保障系统会阻止机器人一切向左运动的控制命令;如果同时触发了右侧的bumper传感器,则安全保障系统会阻止机器人的一切运动指令,比如,将机器人控制系统发送的一切运动指令均设置为停止指令,从而保障机器人的安全运行。

针对机器人设置的用于测量机器人速度变化量的加速度计传感器,由于通常情况下,机器人运行时,其加速度总是在一定范围内,因此,安全保障系统可以通过检测加速度的瞬间峰值和预设时长内比如一段时间内的速度变化来判断是否机器人是否发生了剧烈的速度变化。在实际应用中,通常只有机器人撞到了障碍物,加速度计传感器才会超出预设范围的较大的数据值输出;因此,可以对机器人的加速度设定合理的阈值,一旦加速度计传感器的瞬间峰值和预设时长内的速度变化超过设定的阈值,安全保障系统则判断机器人发生了撞击事故;此时,安全保障系统识别出满足异常干预条件,则安全保障系统直接干预机器人控制系统输出的控制指令,比如,直接将控制系统输出的控制指令修改为停止指令,从而完成对机器人运行安全的保障。

比如,在正常情况机器人的加速度在一定的范围内,当机器人发生碰撞时,加速度计传感器会检测到机器人的瞬时加速度会剧烈变化;或者,安全保障系统也可以检测预设时长内比如一段时间内机器人速度的变化量来判断机器是否发生了碰撞。由于v=a*t,其中,v代表速度,a代表加速度,t代表时间;在一定时间内,机器人的加速度越大,其速度的变化也会越剧烈。因此,当机器人发生碰撞的瞬间,其速度会有明显的变化,所以安全保障系统便可以通过检测机器人速度的变化或者加速度的大小,即可判断机器人是否发生了碰撞。当安全保障系统识别出机器人发生了碰撞,满足异常干预条件,则阻止机器人控制系统输出对应的控制指令,比如,安全保障系统直接重设控制指令为控制机器人的速度为0,从而阻止机器人继续运行,以保障机器人的安全运行,且不会对环境造成更大的破坏。

另外,针对机器人的运行方向,当机器人的传感器检测到有障碍物且该障碍物将会与机器人产生干涉或者有一定概率产生干涉时,安全保障系统识别出满足异常干预条件,则安全保障系统通过测距传感器检测障碍物的距离,并根据距离值对控制系统输出的控制指令进行干预,比如对控制系统输出的运动指令进行限制速度或者直接控制机器人停止移动。

比如,针对超声波传感器,超声波传感器是检测距离的传感器,可以通过接触物体的回波来计算距离超声波传感器最近物体的距离;安全保障系统分析超声波传感器数据,当发现有障碍物接近机器人时,安全保障系统识别出满足异常干预条件,则安全保障系统根据检测到障碍物的超声波传感器对应的具体方位,干预控制系统输出对应方向移动的指令。由于超声波传感器一般检测的是一个锥心范围内离超声波传感器最近的一个物体的距离,因此,通常会在机器人的多个方位均布置相应的超声波传感器,从而形成交叉以避免出现盲区。当机器人不同位置的超声波传感器检测到有障碍物时,且该障碍物与机器人的距离小于预设安全距离时,安全保障系统采取相应的安全措施对控制系统进行干预,从而保证机器人的安全运行。比如,当左侧的超声波传感器检测到有障碍物的出现,则安全保障系统会阻止控制系统发送向左侧移动或者左转的命令;如果左侧超声波传感器覆盖面包含前方一部分区域,则安全保障系统会阻止控制系统发送向左和向前的对应的控制指令。比如,针对激光传感器,由于激光传感器会检测周围物体到激光传感器的距离,可以将激光扫描的范围分为多个区间,本发明实施例中以左、中、右这三个区间为例进行描述。以左侧为例,当左侧区间出现障碍物且障碍物与机器人的距离小于预设安全距离,此时安全保障系统识别出满足异常干预条件,则对控制系统输出的相关指令进行干预,使机器人不能向左移动以防止碰到左侧障碍物,从而保证机器人的安全运行。同理,当检测到中间、或者右侧区间出现障碍物时,采用上述同样的处理方式。

其中,激光传感器能够检测到周围物体到激光传感器的距离,通常情况下,一般的单线激光雷达可以对一个平面进行扫描,多线的激光雷达可以扫描3维空间的点云信息。对于2d的单线激光雷达,则可以通过扇形分区,将激光的扫描平面人为的分为若干区域;对于3d的多线激光雷达或者深度相机形成的点云数据,可以通过圆锥或者方锥形式分成若干个区域。对于不同区域出现的物体或者不同距离上出现的物体,安全保障系统识别出满足异常干预条件时,安全保障系统会相应的限制控制系统输出的控制指令所对应的最大速度来保障机器人的安全运行。针对在机器人的运行前方区域出现障碍物的情况,安全保障系统识别出满足异常干预条件时,会根据障碍物到机器人的最近距离限制机器人控制系统输出的控制指令所对应的机器人运行速度;比如,当检测到障碍物离机器人越近,则控制机器人运行速度越小,其最小运行速度可以达到0。对于不在机器运行前方区域的障碍物,由于可能存在运动物体会进入机器人运行区域前方的可能,因此,可以根据这些障碍物距离机器人的距离、以及障碍物与机器前行区域的距离,安全保障系统识别出满足异常干预条件时,限制控制系统对机器人控制的速度输出,这种情况下,控制机器人的最小运行速度不会达到0。

本发明机器人安全运行方法,通过基于预先为机器人配置的安全保障系统,获取机器人的传感器所实时采集的传感器数据;所述安全保障系统对获取的所述传感器数据进行分析判断,识别所述传感器数据是否符合预设的异常干预条件;若识别出所述传感器数据符合所述异常干预条件,则所述安全保障系统对机器人的控制系统输出的控制指令进行干预;若识别出所述传感器数据不符合所述异常干预条件,则所述安全保障系统继续基于实时采集的传感器数据对机器人的运行进行监控;达到了保障机器人安全运行的目的,提高了机器人运行的安全性和稳定性,避免了不必要的财产损失和人员损伤。

对应于上述实施例提供的一种机器人安全运行方法,本发明实施例还提供了一种安全保障系统,所述安全保障系统能够运行上述实施例提供的机器人安全运行方法。如图2所示,在图2所述实施例中,所述安全保障系统包括:信息获取模块110和安全保障模块120。

其中,所述信息获取模块110用于:获取机器人的传感器所实时采集的传感器数据;安全保障模块120,用于:对获取的所述传感器数据进行分析判断,识别所述传感器数据是否符合预设的异常干预条件;若识别出所述传感器数据符合所述异常干预条件,则对机器人的控制系统输出的控制指令进行干预;若识别出所述传感器数据不符合所述异常干预条件,则继续基于所述信息获取模块110获取的由传感器实时采集的传感器数据对机器人的运行进行监控。

需要说明的是,上述系统对应的实施例与方法实施例属于同一构思,其具体实现过程详细见方法实施例,且方法实施例中的技术特征在系统实施例中均对应适用,这里不再赘述。

本发明安全运行系统,通过基于预先为机器人配置的安全保障系统,获取机器人的传感器所实时采集的传感器数据;对获取的所述传感器数据进行分析判断,识别所述传感器数据是否符合预设的异常干预条件;若识别出所述传感器数据符合所述异常干预条件,则对机器人的控制系统输出的控制指令进行干预;若识别出所述传感器数据不符合所述异常干预条件,则继续基于实时采集的传感器数据对机器人的运行进行监控;达到了保障机器人安全运行的目的,提高了机器人运行的安全性和稳定性,避免了不必要的财产损失和人员损伤。

对应于上述实施例提供的一种机器人安全运行方法,本发明实施例还提供了一种机器人,所述机器人能够实施上述实施例提供的机器人安全运行方法。如图3所示,在图3所述实施例中,所述机器人包括:安全保障系统130、传感器140、控制系统150以及移动底盘160。

其中,所述传感器140实时采集机器人对应的环境信息,得到对应的传感器数据,并将所述传感器数据发送至所述安全保障系统130;所述安全保障系统130对获取的所述传感器数据进行分析判断,识别所述传感器数据是否符合预设的异常干预条件;若识别出所述传感器数据符合所述异常干预条件,则所述安全保障系统130对所述控制系统150输出的控制指令进行干预,以便所述机器人根据干预后的指令利用所述移动底盘160进行移动;若识别出所述传感器数据不符合所述异常干预条件,则所述安全保障系统130继续基于实时采集的传感器数据对机器人的运行进行监控。

需要说明的是,上述机器人对应的实施例与方法实施例属于同一构思,其具体实现过程详细见方法实施例,且方法实施例中的技术特征在机器人实施例中均对应适用,这里不再赘述。

本发明机器人,通过基于预先为机器人配置的安全保障系统,获取机器人的传感器所实时采集的传感器数据;对获取的所述传感器数据进行分析判断,识别所述传感器数据是否符合预设的异常干预条件;若识别出所述传感器数据符合所述异常干预条件,则对机器人的控制系统输出的控制指令进行干预;若识别出所述传感器数据不符合所述异常干预条件,则继续基于实时采集的传感器数据对机器人的运行进行监控;达到了保障机器人安全运行的目的,提高了机器人运行的安全性和稳定性,避免了不必要的财产损失和人员损伤。

本发明还提供了一种电子设备,所述电子设备可以按照图1所述的机器人安全运行方法来保障机器人的运行安全。如图4所示,图4是本发明电子设备的一种实施方式的内部结构示意图。

在本实施例中,电子设备1可以是pc(personalcomputer,个人电脑),也可以是智能手机、平板电脑、便携计算机等终端设备。该电子设备1至少包括存储器11、处理器12,通信总线13,以及网络接口14。

其中,存储器11至少包括一种类型的可读存储介质,所述可读存储介质包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如,sd或dx存储器等)、磁性存储器、磁盘、光盘等。存储器11在一些实施例中可以是电子设备1的内部存储单元,例如该电子设备1的硬盘。存储器11在另一些实施例中也可以是电子设备1的外部存储设备,例如电子设备1上配备的插接式硬盘,智能存储卡(smartmediacard,smc),安全数字(securedigital,sd)卡,闪存卡(flashcard)等。进一步地,存储器11还可以既包括电子设备1的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器11不仅可以用于存储安装于电子设备1的应用软件及各类数据,例如安全运行程序01的代码等,还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

处理器12在一些实施例中可以是一中央处理器(centralprocessingunit,cpu)、控制器、微控制器、微处理器或其他数据处理芯片,用于运行存储器11中存储的程序代码或处理数据,例如执行安全运行程序01等。

通信总线13用于实现这些组件之间的连接通信。

网络接口14可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如wi-fi接口),通常用于在该电子设备1与其他电子设备之间建立通信连接。

可选地,该电子设备1还可以包括用户接口,用户接口可以包括显示器(display)、输入单元比如键盘(keyboard),可选的用户接口还可以包括标准的有线接口、无线接口。可选地,在一些实施例中,显示器可以是led显示器、液晶显示器、触控式液晶显示器以及oled(organiclight-emittingdiode,有机发光二极管)触摸器等。其中,显示器也可以适当的称为显示屏或显示单元,用于显示在电子设备1中处理的信息以及用于显示可视化的用户界面。

图4仅示出了具有组件11-14以及安全运行程序01的电子设备1,本领域技术人员可以理解的是,图4示出的结构并不构成对电子设备1的限定,可以包括比图示更少或者更多的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。

基于以上实施例的描述,在图4所示的电子设备1实施例中,存储器11中存储有安全运行程序01;所述存储器11上存储的安全运行程序01可在所述处理器12上运行,所述安全运行程序01被所述处理器12运行时实现如下步骤:基于预先为机器人配置的安全保障系统,获取机器人的传感器所实时采集的传感器数据;对获取的所述传感器数据进行分析判断,识别所述传感器数据是否符合预设的异常干预条件;若识别出所述传感器数据符合所述异常干预条件,则对机器人的控制系统输出的控制指令进行干预;若识别出所述传感器数据不符合所述异常干预条件,则继续基于实时采集的传感器数据对机器人的运行进行监控。

需要说明的是,上述设备实施例与方法实施例属于同一构思,其具体实现过程详细见方法实施例,且方法实施例中的技术特征在设备实施例中均对应适用,这里不再赘述。

本发明电子设备,通过基于预先为机器人配置的安全保障系统,获取机器人的传感器所实时采集的传感器数据;对获取的所述传感器数据进行分析判断,识别所述传感器数据是否符合预设的异常干预条件;若识别出所述传感器数据符合所述异常干预条件,则对机器人的控制系统输出的控制指令进行干预;若识别出所述传感器数据不符合所述异常干预条件,则继续基于实时采集的传感器数据对机器人的运行进行监控;达到了保障机器人安全运行的目的,提高了机器人运行的安全性和稳定性,避免了不必要的财产损失和人员损伤。

此外,本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质。

所述计算机可读存储介质上存储有安全运行程序,所述安全运行程序可以被一个或者多个处理器执行,以实现如下操作:基于预先为机器人配置的安全保障系统,获取机器人的传感器所实时采集的传感器数据;对获取的所述传感器数据进行分析判断,识别所述传感器数据是否符合预设的异常干预条件;若识别出所述传感器数据符合所述异常干预条件,则对机器人的控制系统输出的控制指令进行干预;若识别出所述传感器数据不符合所述异常干预条件,则继续基于实时采集的传感器数据对机器人的运行进行监控。

需要说明的是,本发明计算机可读存储介质实施例与方法实施例属于同一构思,其具体实现过程详细见方法实施例,且方法实施例中的技术特征在介质实施例中均对应适用,这里不再赘述。

本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。

显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。


技术特征:

1.一种机器人安全运行方法,其特征在于,所述机器人安全运行方法包括:

基于预先为机器人配置的安全保障系统,获取机器人的传感器所实时采集的传感器数据;

所述安全保障系统对获取的所述传感器数据进行分析判断,识别所述传感器数据是否符合预设的异常干预条件;

若识别出所述传感器数据符合所述异常干预条件,则所述安全保障系统对机器人的控制系统输出的控制指令进行干预;

若识别出所述传感器数据不符合所述异常干预条件,则所述安全保障系统继续基于实时采集的传感器数据对机器人的运行进行监控。

2.如权利要求1所述的机器人安全运行方法,其特征在于,所述若识别出所述传感器数据符合所述异常干预条件,则所述安全保障系统对机器人的控制系统输出的控制指令进行干预,包括:

当所述传感器数据符合所述异常干预条件时,所述安全保障系统根据所述传感器数据对应的异常数据,获取所述异常数据对应的异常类型;

根据获取的所述异常类型,按照与所述异常类型相匹配的干预方式,对所述控制系统输出的控制指令进行干预。

3.如权利要求2所述的机器人安全运行方法,其特征在于,所述安全保障系统根据所述传感器数据对应的异常数据,获取所述异常数据对应的异常类型,包括:

所述安全保障系统对所述异常数据进行解析,识别所述异常数据为碰撞式异常还是避障式异常;

若所述异常数据对应为碰撞式异常,则获取所述异常数据对应的异常类型为碰撞式异常;

若所述异常数据对应为避障式异常,则获取所述异常数据对应的异常类型为避障式异常。

4.如权利要求3所述的机器人安全运行方法,其特征在于,所述根据获取的所述异常类型,按照与所述异常类型相匹配的干预方式,对所述控制系统输出的控制指令进行干预,包括:

若所述异常类型为碰撞式异常,则按照与所述碰撞式异常相匹配的干预方式,对所述控制系统输出的控制指令进行干预,阻止机器人的一切运动指令,并将所述控制系统输出的控制指令设置为停止指令;

若所述异常类型为避障式异常,则按照与所述避障式异常相匹配的干预方式,对所述控制系统输出的控制指令进行干预,基于所述异常数据对应的障碍物信息,限制所述机器人相对所述障碍物信息的移动方向和/或移动速度。

5.如权利要求1至4任一项所述的机器人安全运行方法,其特征在于,所述安全保障系统对获取的所述传感器数据进行分析判断,识别所述传感器数据是否符合预设的异常干预条件,包括:

所述安全保障系统对获取的所述传感器数据进行分析,判断所述传感器数据对应的至少一项传感器数据频率与预设标准频率的差值,是否超过预设阈值;

若所述差值超过预设阈值,则识别出所述传感器数据符合预设的异常干预条件;

若所述差值没有超过预设阈值,则识别出所述传感器数据不符合预设的异常干预条件;

其中,所述预设标准频率根据不同类型的传感器数据进行分类设置,不同类型的传感器数据,其各自对应的所述预设标准频率的取值不同。

6.如权利要求1至4任一项所述的机器人安全运行方法,其特征在于,所述机器人安全运行方法还包括:

根据机器人的应用场景和/对所述机器人的实际需求信息,预先为机器人配置对应的安全保障系统;

其中,配置的所述安全保障系统与机器人的控制系统相隔离,且所述控制系统发送的所有控制指令均需经过所述安全保障系统才能作为用于控制机器人相关操作的控制指令。

7.一种安全保障系统,其特征在于,所述安全保障系统包括:

信息获取模块,用于获取机器人的传感器所实时采集的传感器数据;

安全保障模块,用于:对获取的所述传感器数据进行分析判断,识别所述传感器数据是否符合预设的异常干预条件;若识别出所述传感器数据符合所述异常干预条件,则对机器人的控制系统输出的控制指令进行干预;若识别出所述传感器数据不符合所述异常干预条件,则继续基于所述信息获取模块获取的由传感器实时采集的传感器数据对机器人的运行进行监控。

8.一种机器人,其特征在于,所述机器人包括:安全保障系统、传感器、控制系统以及移动底盘;

其中,所述传感器实时采集机器人对应的环境信息,得到对应的传感器数据,并将所述传感器数据发送至所述安全保障系统;

所述安全保障系统对获取的所述传感器数据进行分析判断,识别所述传感器数据是否符合预设的异常干预条件;

若识别出所述传感器数据符合所述异常干预条件,则所述安全保障系统对所述控制系统输出的控制指令进行干预,以便所述机器人根据干预后的指令利用所述移动底盘进行移动;

若识别出所述传感器数据不符合所述异常干预条件,则所述安全保障系统继续基于实时采集的传感器数据对机器人的运行进行监控。

9.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括存储器和处理器,所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的安全运行程序,所述安全运行程序被所述处理器运行时,执行如权利要求1至6中任一项所述的安全运行方法。

10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述存储介质上存储有安全运行程序,所述安全运行程序被一个或者多个处理器执行,以实现如权利要求1至6中任一项所述的安全运行方法的步骤。

技术总结
本发明公开了一种机器人安全运行方法、设备及存储介质,通过基于预先为机器人配置的安全保障系统,获取机器人的传感器所实时采集的传感器数据;所述安全保障系统对获取的所述传感器数据进行分析判断,识别所述传感器数据是否符合预设的异常干预条件;若识别出所述传感器数据符合所述异常干预条件,则所述安全保障系统对机器人的控制系统输出的控制指令进行干预;若识别出所述传感器数据不符合所述异常干预条件,则所述安全保障系统继续基于实时采集的传感器数据对机器人的运行进行监控;达到了保障机器人安全运行的目的,提高了机器人运行的安全性和稳定性,避免了不必要的财产损失和人员损伤。

技术研发人员:穆星元;刘俊斌
受保护的技术使用者:炬星科技(深圳)有限公司
技术研发日:2021.05.21
技术公布日:2021.08.03

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