CN106003043A - 机械臂的避障方法及避障系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机械臂的避障方法及避障系统。机械臂的避障方法包括步骤：采集障碍物的图像信息，及采集机械臂与该障碍物的距离信息；分析该障碍物的图像信息及该距离信息以判断是否有新障碍物出现在该机械臂的预设范围内；若有该新障碍物出现在该机械臂的预设范围内，重新规划该机械臂的运行路径并按照重新规划的该运行路径控制该机械臂运动；若无该新障碍物出现在该机械臂的预设范围内，控制该机械臂以原来的运行路径运动。上述机械臂的避障方法，通过图像信息及距离信息判断是否有新障碍物出现，可以解决单纯视觉识别障碍物方法中存在盲区的缺点，扩大了障碍物识别范围，进而可以有效提高障碍物识别的安全性以及效率，减少机械臂碰撞障碍物的风险。

Description

机械臂的避障方法及避障系统

技术领域

本发明涉及机械人领域，更具体而言，涉及一种机械臂的避障方法及避障系统。

背景技术

在相关技术中，机械臂在运动过程中可能会出现碰到障碍物的情况。目前，对于机械臂运动避障的方法主要依赖于视觉算法。在视觉算法中，通过摄像头采集图像，并对图像分析以对障碍物进行识别，并根据识别结果对机械臂的运动路径进行规划。

但是，由于摄像头视角的限制，在进行障碍物识别的时候可能出现视觉盲区或者机械臂在运动过程中对障碍物有遮挡的情况，这时候就无法识别到障碍物，导致机械臂碰撞障碍物的风险大大增加。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明需要提供一种机械臂的避障方法及避障系统。

一种机械臂的避障方法，包括步骤：

采集障碍物的图像信息，及采集机械臂与该障碍物的距离信息；

分析该障碍物的图像信息及该距离信息以判断是否有新障碍物出现在该机械臂的预设范围内；

若有该新障碍物出现在该机械臂的预设范围内，重新规划该机械臂的运行路径并按照重新规划的该运行路径控制该机械臂运动；

若无该新障碍物出现在该机械臂的预设范围内，控制该机械臂以原来的运行路径运动。

上述机械臂的避障方法，通过图像信息及距离信息判断是否有新障碍物出现，可以解决单纯视觉识别障碍物方法中存在盲区的缺点，扩大了障碍物识别范围，进而可以有效提高障碍物识别的安全性以及效率，减少机械臂碰撞障碍物的风险。

在一些实施方式中，所述采集该机械臂与该障碍物的距离信息的步骤，包括步骤：

利用超声波传感器采集该机械臂与该障碍物的距离信息。

在一些实施方式中，该超声波传感器的数量为多个，多个该超声波传感器呈圆周均匀间隔设置在该机械臂的末端。

在一些实施方式中，所述分析该障碍物的图像信息及该距离信息以判断是否有新障碍物出现在该机械臂的预设范围内的步骤，包括步骤：

分析该障碍物的图像信息以获取该障碍物的位置；

判断该障碍物的特定部分的位置与该机械臂末端的位置的第一距离是否小于设定距离；

若该第一距离小于该设定距离，判断有该新障碍物出现在该机械臂的预设范围内；

若该第一距离大于或等于该设定距离，判断无该新障碍物出现在该机械臂的预设范围内。

在一些实施方式中，所述分析该障碍物的图像信息以获取该障碍物的位置的步骤，包括步骤：

利用骨骼跟踪技术对该障碍物的图像信息进行处理以识别该障碍物的姿势及获取该障碍物的各个关节的位置，该各个关节的位置为该特定部分的位置。

在一些实施方式中，所述分析该障碍物的图像信息及该距离信息以判断是否有新障碍物出现在该机械臂的预设范围内的步骤，包括步骤：

分析该距离信息以获取该障碍物的位置；

判断该障碍物的位置是否与预设位置相同；

若该障碍物的位置与该预设位置相同，判断无该新障碍物出现在该机械臂的预设范围内；

若该障碍物的位置与该预设位置不相同，判断该障碍物的位置与该机械臂末端的位置的第二距离是否小于设定距离；

若该第二距离小于该设定距离，判断有该新障碍物出现在该机械臂的预设范围内；

若该第二距离大于或等于该设定距离，判断无该新障碍物出现在该机械臂的预设范围内。

在一些实施方式中，该设定距离为15厘米。

一种机械臂的避障系统，包括图像采集装置、距离采集装置、处理装置及机械臂，该处理装置连接该图像采集装置、该距离采集装置及该机械臂。该图像采集装置用于采集障碍物的图像信息，该距离采集装置用于采集该机械臂与该障碍物的距离信息。该处理装置用于：分析该障碍物的图像信息及该距离信息以判断是否有新障碍物出现在该机械臂的预设范围内；若有该新障碍物出现在该机械臂的预设范围内，重新规划该机械臂的运行路径并按照重新规划的该运行路径控制该机械臂运动；若无该新障碍物出现在该机械臂的预设范围内，控制该机械臂以原来的运行路径运动。

上述机械臂的避障系统，通过图像信息及距离信息判断是否有新障碍物出现，可以解决单纯视觉识别障碍物方法中存在盲区的缺点，扩大了障碍物识别范围，进而可以有效提高障碍物识别的安全性以及效率，减少机械臂碰撞障碍物的风险。

在一些实施方式中，该距离采集装置包括超声波传感器，该距离采集装置用于利用该超声波传感器采集该机械臂与该障碍物的该距离信息。

在一些实施方式中，该超声波传感器的数量为多个，多个该超声波传感器呈圆周均匀间隔设置在该机械臂的末端。

在一些实施方式中，在分析该障碍物的图像信息及该距离信息以判断是否有新障碍物出现在该机械臂的预设范围内时，该处理装置用于：

分析该障碍物的图像信息以获取该障碍物的位置；

判断该障碍物的特定部分的位置与该机械臂末端的位置的第一距离是否小于设定距离；

若该第一距离小于该设定距离，判断有该新障碍物出现在该机械臂的预设范围内；

若该第一距离大于或等于该设定距离，判断无该新障碍物出现在该机械臂的预设范围内。

在一些实施方式中，在分析该障碍物的图像信息以获取该障碍物的位置时，该处理装置用于：

利用骨骼跟踪技术对该障碍物的图像信息进行处理以识别该障碍物的姿势及获取该障碍物的各个关节的位置；

该各个关节的位置为该特定部分的位置。

在一些实施方式中，在分析该障碍物的图像信息及该距离信息以判断是否有新障碍物出现在该机械臂的预设范围内时，该处理装置用于：

分析该距离信息以获取该障碍物的位置；

判断该障碍物的位置是否与预设位置相同；

若该障碍物的位置与该预设位置相同，判断无该新障碍物出现在该机械臂的预设范围内；

若该障碍物的位置与该预设位置不相同，判断该障碍物的位置与该机械臂末端的位置的第二距离是否小于设定距离；

若该第二距离小于该设定距离，判断有该新障碍物出现在该机械臂的预设范围内；

若该第二距离大于或等于该设定距离，判断无该新障碍物出现在该机械臂的预设范围内。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明实施方式的机械臂的避障方法的流程示意图。

图2是本发明实施方式的机械臂的避障方法的另一流程示意图。

图3是本发明实施方式的机械臂的避障方法的又一流程示意图。

图4是本发明实施方式的机械臂的避障系统的模块示意图。

图5是本发明实施方式的机械臂的避障系统的另一模块示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，该实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

请参图1，本发明实施方式的一种机械臂的避障方法，包括步骤：

S11，采集障碍物的图像信息，及采集机械臂与障碍物的距离信息；

S12，分析障碍物的图像信息及距离信息以判断是否有新障碍物出现在机械臂的预设范围内；

若有新障碍物出现在机械臂的预设范围内，S13，重新规划机械臂的运行路径并按照重新规划的运行路径控制机械臂运动；

若无新障碍物出现在机械臂的预设范围内，S14，控制机械臂以原来的运行路径运动。

因此，上述机械臂的避障方法，通过图像信息及距离信息判断是否有新障碍物出现，可以解决单纯视觉识别障碍物方法中存在盲区的缺点，扩大了障碍物识别范围，进而可以有效提高障碍物识别的安全性以及效率，减少机械臂碰撞障碍物的风险。

具体地，当机械臂需要抓取物体时，可先设定机械臂向物体运动时的运行路径，以快速有效地使机械臂对物体进行抓取。

在设定机械臂的运行路径时，可以机械臂为参照建立世界坐标系，并参照世界坐标系获取已知障碍物的坐标，可将固定抓取的柜子、需要抓取的物体视为已知障碍物，因此在判断是否有新障碍物的过程中不会将已知障碍物(如柜子以及需要抓取的物体)判断为新障碍物。这样可减少避障方法的计算量，进而提高了避障方法的效率。

在一个例子中，预设范围以机械臂的末端以圆心，某一距离为半径的范围。

障碍物的图像信息可由图像采集装置采集。具体地，在一个例子中，图像采集装置可固定在机械臂末端的手心板上。在一些实际应用中，图像采集装置可采用微软公司发行的Kinect设备。

在一些实施方式中，由于在采集障碍物的图像信息时，会将障碍物的背景也一并采集。因此，在分析障碍物的图像信息时，可将采集到的图像信息进行背景分离以在图像信息中识别障碍物的位置。

在一些实施方式中，所述采集机械臂与障碍物的距离信息的步骤，包括步骤：

利用超声波传感器采集机械臂与障碍物的距离信息。

因此，利用超声波传感器可较快速准确地采集到机械臂与障碍物的距离信息。在一个例子中，超声波传感器的感应角度不大于15度，探测距离是2cm-450cm，精度为3mm。

在一些实施方式中，超声波传感器的数量为多个，多个超声波传感器呈圆周均匀间隔设置在机械臂的末端。

因此，多个超声波传感器可采集来自不同方向的障碍物与机械臂的距离信息，增大了超声波传感器的工作范围，进而提高了机械臂的避障成功率。

在一个例子中，超声波传感器的数量为4个，4个超声波传感器呈圆周间隔90度设置，以采集四个方向上的障碍物与机械臂的距离信息。

在一些实施方式中，请参图2，所述分析障碍物的图像信息及距离信息以判断是否有新障碍物出现在机械臂的预设范围内的步骤，包括步骤：

S21，分析障碍物的图像信息以获取障碍物的位置；

S22，判断障碍物的特定部分的位置与机械臂末端的位置的第一距离是否小于设定距离；

若第一距离小于设定距离，S23，判断有新障碍物出现在机械臂的预设范围内；

若第一距离大于或等于设定距离，S24，判断无新障碍物出现在机械臂的预设范围内。

具体地，在一些实施方式中，设定距离为15厘米。也就是说，判断障碍物的特定部分是否位于以机械臂末端为圆心的15厘米半径范围之内。

在一些实施方式中，所述分析障碍物的图像信息以获取障碍物的位置的步骤，包括步骤：

利用骨骼跟踪技术对障碍物的图像信息进行处理以识别障碍物的姿势及获取障碍物的各个关节的位置，各个关节的位置为特定部分的位置。

具体地，在一个例子中，障碍物是进入图像采集装置视野范围内的人，障碍物的图像信息是人的图像信息。骨骼追踪技术能够确定人体的各个部分，如人体的哪部分是手、头部以及身体等，还能确定这些人体部分所在的位置。骨骼追踪技术通过处理障碍物的图像信息中的深度数据来建立人体各个关节的坐标，对进入图像采集装置的视野范围内的障碍物(运动中的人)进行姿势识别并获取其各个关节在骨架空间内的三维坐标。然后，将各个关节在骨架空间下三维坐标转化为机械臂的世界坐标系下的三维坐标。通过判断机械臂末端的位置以及障碍物各个关节的位置，可以判断各个关节是否处于危险范围之内，例如，危险范围是以机械臂末端为圆心的15厘米为半径的范围。危险范围可理解为预设范围。

在一些实施方式中，请参图3，所述分析障碍物的图像信息及距离信息以判断是否有新障碍物出现在机械臂的预设范围内的步骤，包括步骤：

S31，分析距离信息以获取障碍物的位置；

S32，判断障碍物的位置是否与预设位置相同；

若障碍物的位置与预设位置相同，S33，判断无新障碍物出现在机械臂的预设范围内；

若障碍物的位置与预设位置不相同，S34，判断障碍物的位置与机械臂末端的位置的第二距离是否小于设定距离；

若第二距离小于设定距离，S35，判断有新障碍物出现在机械臂的预设范围内；

若第二距离大于或等于设定距离，S33，判断无新障碍物出现在机械臂的预设范围内。

具体地，可将采集距离信息的距离传感器(如超声波传感器)的位置预先对应到机械臂的世界坐标系下的三维坐标。之后，根据距离传感器在世界坐标系下的三维坐标以及距离传感器返回的距离信息，将检测的障碍物进行坐标转换并得到检测的障碍物在世界坐标系下的三维坐标，进而获取障碍物的位置。

由于最初在设定机械臂的运行路径时，已经知道了已知障碍物的坐标。因此，可将这些已知障碍物的位置(坐标)设定为预设位置，在分析距离信息以获取障碍物的位置后，再判断障碍物的位置是否与已知障碍物的位置相同。

若相同，则判断无新障碍物出现在机械臂的预设范围内，控制机械臂以原来的运行路径运动，例如，控制机械臂继续往原来的方向运动。

若不相同，进一步判断第二距离与设定距离的关系，即判断障碍物是否处于危险范围内。危险范围是以机械臂末端为圆心的设定距离为半径的范围。在一个例子中，设定距离为15厘米。危险范围可理解为预设范围。

若第二距离小于设定距离，则判断有新障碍物出现在机械臂的预设范围内。此时，在重新规划机械臂的运行路径时，应限制机械臂继续往原来的方向运动。

若第二距离大于或等于设定距离，则判断无新障碍物出现在机械臂的预设范围内，控制机械臂以原来的运行路径运动，例如，控制机械臂继续往原来的方向运动。

综上所述，本发明实施方式的机械臂的避障方法结合视觉判断和距离判断结果，只要两个判断结果有一个判断出新障碍物处于危险范围内，则需要对机械臂的运行路径进行避障规划，使得机械臂的运动路径能够避开新障碍物。因此这样判断能够保证在其中一者判断结果出现错误的时候还能够实现机械臂的安全避障，能够有效提高避障规划的效率以及安全性。

请参图4，本发明实施方式的一种机械臂的避障系统100，包括图像采集装置102、距离采集装置104、处理装置106及机械臂108，处理装置106连接图像采集装置102、距离采集装置104及机械臂108。

图像采集装置102用于采集障碍物的图像信息，距离采集装置104用于采集机械臂108与障碍物的距离信息。

处理装置106用于分析障碍物的图像信息及距离信息以判断是否有新障碍物出现在机械臂108的预设范围内；若有新障碍物出现在机械臂108的预设范围内，重新规划机械臂108的运行路径并按照重新规划的运行路径控制机械臂108运动；若无新障碍物出现在机械臂108的预设范围内，控制机械臂108以原来的运行路径运动。

因此，上述机械臂的避障系统100，通过图像信息及距离信息判断是否有新障碍物出现，可以解决单纯视觉识别障碍物方法中存在盲区的缺点，扩大了障碍物识别范围，进而可以有效提高障碍物识别的安全性以及效率，减少机械臂108碰撞障碍物的风险。

具体地，在一个例子中，图像采集装置102可固定在机械臂108末端的手心板上。在一些实际应用中，图像采集装置102可采用微软公司发行的Kinect设备。

需要说明的是，上述对于机械臂的避障方法的实施方式的解释说明也适用于本实施方式的机械臂的避障系统100，为避免冗余，在此不再详细展开。

在一些实施方式中，请参图5，距离采集装置104包括超声波传感器110，距离采集装置104用于利用超声波传感器110采集机械臂108与障碍物的距离信息。

因此，利用超声波传感器110可较快速准确地采集到机械臂108与障碍物的距离信息。在一个例子中，超声波传感器110的感应角度不大于15度，探测距离是2cm-450cm，精度为3mm。

在一些实施方式中，超声波传感器110的数量为多个，多个超声波传感器110呈圆周均匀间隔设置在机械臂108的末端。

因此，多个超声波传感器110可采集来自不同方向的障碍物与机械臂108的距离信息，增大了超声波传感器110的工作范围，进而提高了机械臂108的避障成功率。

需要说明的是，上述对于机械臂的避障方法的实施方式的解释说明也适用于本实施方式的机械臂的避障系统100，为避免冗余，在此不再详细展开。

在一些实施方式中，在分析障碍物的图像信息及距离信息以判断是否有新障碍物出现在机械臂的预设范围内时，处理装置106用于：分析障碍物的图像信息以获取障碍物的位置；判断障碍物的特定部分的位置与机械臂末端的位置的第一距离是否小于设定距离；若第一距离小于设定距离，判断有新障碍物出现在机械臂108的预设范围内；若第一距离大于或等于设定距离，判断无新障碍物出现在机械臂108的预设范围内。

需要说明的是，上述对于机械臂的避障方法的实施方式的解释说明也适用于本实施方式的机械臂的避障系统100，为避免冗余，在此不再详细展开。

在一些实施方式中，在分析障碍物的图像信息以获取障碍物的位置时，处理装置106用于：利用骨骼跟踪技术对障碍物的图像信息进行处理以识别障碍物的姿势及获取障碍物的各个关节的位置。各个关节的位置为特定部分的位置。

需要说明的是，上述对于机械臂的避障方法的实施方式的解释说明也适用于本实施方式的机械臂的避障系统100，为避免冗余，在此不再详细展开。

在一些实施方式中，在分析障碍物的图像信息及距离信息以判断是否有新障碍物出现在机械臂108的预设范围内时，处理装置106用于：分析距离信息以获取障碍物的位置；判断障碍物的位置是否与预设位置相同；若障碍物的位置与预设位置相同，判断无新障碍物出现在机械臂108的预设范围内；若障碍物的位置与预设位置不相同，判断障碍物的位置与机械臂108末端的位置的第二距离是否小于设定距离；若第二距离小于设定距离，判断有新障碍物出现在机械臂108的预设范围内；若第二距离大于或等于设定距离，判断无新障碍物出现在机械臂108的预设范围内。

需要说明的是，上述对于机械臂的避障方法的实施方式的解释说明也适用于本实施方式的机械臂的避障系统100，为避免冗余，在此不再详细展开。

综上所述，本发明实施方式的机械臂的避障系统100结合视觉判断和距离判断结果，只要两个判断结果有一个判断出新障碍物处于危险范围内，则需要对机械臂108的运行路径进行避障规划，使得机械臂108的运动路径能够避开新障碍物。因此这样判断能够保证在其中一者判断结果出现错误的时候还能够实现机械臂108的安全避障，能够有效提高避障规划的效率以及安全性。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施方式所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(移动终端)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施方式方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，所述程序在执行时，包括方法实施方式的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施方式中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施方式，可以理解的是，上述实施方式是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施方式进行变化、修改、替换和变型。

Claims (13)

1.一种机械臂的避障方法，其特征在于，包括步骤：

采集障碍物的图像信息，及采集机械臂与该障碍物的距离信息；

分析该障碍物的图像信息及该距离信息以判断是否有新障碍物出现在该机械臂的预设范围内；

若有该新障碍物出现在该机械臂的预设范围内，重新规划该机械臂的运行路径并按照重新规划的该运行路径控制该机械臂运动；

若无该新障碍物出现在该机械臂的预设范围内，控制该机械臂以原来的运行路径运动。

2.如权利要求1所述的机械臂的避障方法，其特征在于，所述采集该机械臂与该障碍物的距离信息的步骤，包括步骤：

利用超声波传感器采集该机械臂与该障碍物的距离信息。

3.如权利要求2所述的机械臂的避障方法，其特征在于，该超声波传感器的数量为多个，多个该超声波传感器呈圆周均匀间隔设置在该机械臂的末端。

4.如权利要求1所述的机械臂的避障方法，其特征在于，所述分析该障碍物的图像信息及该距离信息以判断是否有新障碍物出现在该机械臂的预设范围内的步骤，包括步骤：

分析该障碍物的图像信息以获取该障碍物的位置；

判断该障碍物的特定部分的位置与该机械臂末端的位置的第一距离是否小于设定距离；

若该第一距离小于该设定距离，判断有该新障碍物出现在该机械臂的预设范围内；

若该第一距离大于或等于该设定距离，判断无该新障碍物出现在该机械臂的预设范围内。

5.如权利要求4所述的机械臂的避障方法，其特征在于，所述分析该障碍物的图像信息以获取该障碍物的位置的步骤，包括步骤：

利用骨骼跟踪技术对该障碍物的图像信息进行处理以识别该障碍物的姿势及获取该障碍物的各个关节的位置，该各个关节的位置为该特定部分的位置。

6.如权利要求1所述的机械臂的避障方法，其特征在于，所述分析该障碍物的图像信息及该距离信息以判断是否有新障碍物出现在该机械臂的预设范围内的步骤，包括步骤：

分析该距离信息以获取该障碍物的位置；

判断该障碍物的位置是否与预设位置相同；

若该障碍物的位置与该预设位置相同，判断无该新障碍物出现在该机械臂的预设范围内；

若该障碍物的位置与该预设位置不相同，判断该障碍物的位置与该机械臂末端的位置的第二距离是否小于设定距离；

若该第二距离小于该设定距离，判断有该新障碍物出现在该机械臂的预设范围内；

若该第二距离大于或等于该设定距离，判断无该新障碍物出现在该机械臂的预设范围内。

7.如权利要求4或6所述的机械臂的避障方法，其特征在于，该设定距离为15厘米。

8.一种机械臂的避障系统，其特征在于，包括图像采集装置、距离采集装置、处理装置及机械臂，该处理装置连接该图像采集装置、该距离采集装置及该机械臂；

该图像采集装置用于采集障碍物的图像信息，该距离采集装置用于采集该机械臂与该障碍物的距离信息；

该处理装置用于：

分析该障碍物的图像信息及该距离信息以判断是否有新障碍物出现在该机械臂的预设范围内；

若有该新障碍物出现在该机械臂的预设范围内，重新规划该机械臂的运行路径并按照重新规划的该运行路径控制该机械臂运动；

若无该新障碍物出现在该机械臂的预设范围内，控制该机械臂以原来的运行路径运动。

9.如权利要求8所述的机械臂的避障系统，其特征在于，该距离采集装置包括超声波传感器，该距离采集装置用于利用该超声波传感器采集该机械臂与该障碍物的该距离信息。

10.如权利要求9所述的机械臂的避障系统，其特征在于，该超声波传感器的数量为多个，多个该超声波传感器呈圆周均匀间隔设置在该机械臂的末端。

11.如权利要求8所述的机械臂的避障系统，其特征在于，在分析该障碍物的图像信息及该距离信息以判断是否有新障碍物出现在该机械臂的预设范围内时，该处理装置用于：

分析该障碍物的图像信息以获取该障碍物的位置；

判断该障碍物的特定部分的位置与该机械臂末端的位置的第一距离是否小于设定距离；

若该第一距离小于该设定距离，判断有该新障碍物出现在该机械臂的预设范围内；

若该第一距离大于或等于该设定距离，判断无该新障碍物出现在该机械臂的预设范围内。

12.如权利要求11所述的机械臂的避障系统，其特征在于，在分析该障碍物的图像信息以获取该障碍物的位置时，该处理装置用于：

利用骨骼跟踪技术对该障碍物的图像信息进行处理以识别该障碍物的姿势及获取该障碍物的各个关节的位置；

该各个关节的位置为该特定部分的位置。

13.如权利要求8所述的机械臂的避障系统，其特征在于，在分析该障碍物的图像信息及该距离信息以判断是否有新障碍物出现在该机械臂的预设范围内时，该处理装置用于：

分析该距离信息以获取该障碍物的位置；

判断该障碍物的位置是否与预设位置相同；

若该障碍物的位置与该预设位置相同，判断无该新障碍物出现在该机械臂的预设范围内；

若该障碍物的位置与该预设位置不相同，判断该障碍物的位置与该机械臂末端的位置的第二距离是否小于设定距离；

若该第二距离小于该设定距离，判断有该新障碍物出现在该机械臂的预设范围内；

若该第二距离大于或等于该设定距离，判断无该新障碍物出现在该机械臂的预设范围内。