基于危险指数最小化的机器人实时安全避碰策略

为避免机器人在作业过程中撞到人,提出了一种能够主动提高机器人安全性的方法,即基于危险指数最小化的机器人安全避碰控制策略。该方法通过实时评估机器人运行过程中的危险指数,当危险指数达到最大安全允许值时,将在危险指数最小化的方向产生一个虚拟推动力使机器人迅速远离人,从而避免机器人与人发生碰撞。仿真结果表明,基于危险指数最小化的机器人实时安全避碰控制能够保证动态人机共处环境中人的安全性。

基于危险指数最小化的机器人安全运动规划

为防止机器人在运动过程中与人相撞,提高机器人运动的安全性,提出一种基于危险指数最小化的机器人安全运动规划方法。该运动规划方法把机器人的运动分为全局安全路径规划、在线实时安全轨迹规划、实时避碰控制和目标再搜索等四个阶段。基于人机之间的距离、机器人惯量、人机之间相对运动速度等因素,对每一阶段进行危险程度的评估,得到危险指数,以危险指数最小化为目标规划各阶段机器人的运动。建立三自由度机器人与人共处数学模型,并在Matlab下对不同阶段的运动规划进行仿真。为了进一步验证算法有效性,搭建了工业机器人安全运动规划试验平台,实现了基于危险指数最小化的安全避碰。仿真与试验结果表明,基于危险指数最小化的机器人安全运动规划,可以有效确保人在机器人工作环境中的安全性。