一种机器人碰撞探测的装置及方法与流程

本发明涉及信息处理技术领域，特别涉及一种机器人碰撞探测的装置及方法。

背景技术：

随着工业自动化技术的不断发展与进步，机器人被广泛应用于工业生产及日常生活，用于代替人工劳作以提供精确的操作或工作于恶劣环境之中。在机器人使用过程中，经常会出现机器人与用户进行交互的情况，机器人在运行过程中，很可能与用户或其他障碍物发生碰撞，造成机器人本身损坏或对用户造成伤害。为了防止机器人发生碰撞对机器人本身或用户造成伤害，需要对机器人碰撞行为进行探测，采取对应的反应策略以避免机器人发生碰撞或碰撞后造成更大的损失。

目前，机器人碰撞探测的方法主要包括：通过传感器测量机器人驱动轴的力矩或流过电机的电流，与机器人的标准力矩或电流进行对比，判断力矩或电流是否超过碰撞阈值，从而判断机器人是否发生碰撞。

针对于现有技术对机器人碰撞进行探测的方法，将传感器获取机器人的力矩或电流与机器人的标准力矩或电流进行对比，仅可以判断机器人是否发生了碰撞，而无法确定机器人上发生碰撞的具体位置。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种机器人碰撞探测的装置及方法，能够确定机器人上发生碰撞的具体位置。

本发明实施例提供了一种机器人碰撞探测的装置，包括：光发射模块、至少一个光传感器、光识别模块以及处理模块，其中，

所述光发射模块，用于向所述至少一个光传感器发射光；

每一个所述光传感器，分布在所述机器人的表面，用于根据自身变形量将接收到的光反射给所述光识别模块；

所述光识别模块，用于识别接收到的每一个反射光的波长；

所述处理模块，用于确定每一个反射光所属的光传感器，并将每一个光传感器的反射光的波长与该光传感器的反射光原始波长进行比较，确定反射光波长发生变化的光传感器，根据反射光波长发生变化的光传感器的所在位置确定所述机器人发生碰撞的位置。

在机器人碰撞探测的装置的一个优选实施例中，不同的所述光传感器对应不同的反射光波段；

每一个所述光传感器，在将接收到的光反射给所述光识别模块时，反射对应该光传感器的反射光波段的反射光；

所述处理模块，用于根据接收到的反射光所在的反射光波段，确定反射光所属的光传感器。

在机器人碰撞探测的装置的另一个优选实施例中，所有所述光传感器对应不完全相同的反射光波段；

所述光发射模块，用于在向所述光传感器发射光时，向对应相同反射光波段的不同光传感器发射不同能量的光；

每一个所述光传感器，在将接收到的光反射给所述光识别模块时，反射对应该光传感器的反射光波段的反射光；

所述光识别模块，进一步用于识别每一个所述反射光的能量；

所述处理模块，用于根据所述反射光的能量及反射光所在的反射光波段，确定反射光所属的光传感器。

在机器人碰撞探测的装置的又一个优选实施例中，每一个所述光传感器外进一步包裹有包裹层，所述包裹层由易变形材料制成；

每一个所述光传感器，用于根据所述包裹层发生碰撞导致变形的变形量，向所述光识别模块反射对应波长的反射光。

在机器人碰撞探测的装置的又一个优选实施例中，机器人碰撞探测的装置进一步包括：温度感应模块；

所述温度感应模块，用于检测每一个所述光传感器周围的温度；

所述处理模块，进一步用于根据所述温度对所述反射光的波长进行校准。

在机器人碰撞探测的装置的又一个优选实施例中，机器人碰撞探测的装置进一步包括：湿度感应模块；

所述湿度感应模块，用于检测每一个所述光传感器周围的湿度；

所述处理模块，进一步用于根据所述湿度对所述反射光的波长进行校准。

在机器人碰撞探测的装置的又一个优选实施例中，

所述处理模块，用于在确定所述机器人发生碰撞的位置时，进一步根据各个反射光波长发生变化的光传感器对应的反射光波长的变化量来确定。

在机器人碰撞探测的装置的又一个优选实施例中，

所述处理模块，进一步用于根据反射光波长发生变化的光传感器对应的反射光波长的变化量，确定碰撞力。

本发明实施例还提供了一种利用上述任意一种机器人碰撞探测的装置进行机器人碰撞探测的方法，包括：

利用所述光发射模块向所述至少一个光传感器发射光；

利用分布在所述机器人表面的每一个所述光传感器，根据自身变形量将接收到的光反射给所述光识别模块；

利用所述光识别模块识别接收到每一个反射光的波长；

利用所述处理模块确定每一个反射光所属的光传感器，并将每一个光传感器的反射光的波长与该光传感器的反射光原始波长进行比较，确定反射光波长发生变化的光传感器，根据反射光波长发生变化的光传感器的所在位置确定所述机器人发生碰撞的位置。

在机器人碰撞探测的方法的一个优选实施例中，当不同的所述光传感器 对应不同的反射光波段时，

所述将接收到的光反射给所述光识别模块包括：利用每一个所述光传感器向所述光识别模块反射对应该光传感器的反射光波段的反射光；

所述确定每一个反射光所属的光传感器包括：根据接收到的反射光所在的反射光波段，确定反射光所属的光传感器。

在机器人碰撞探测的方法的另一个优选实施例中，当所有所述光传感器对应不完全相同的反射光波段时，

所述向所述至少一个光传感器发射光包括：向对应相同反射光波段的不同光传感器发射不同能量的光；

所述将接收到的光反射给所述光识别模块包括：利用每一个所述光传感器向所述光识别模块反射对应该光传感器的反射光波段的反射光；

在所述利用所述处理模块确定每一个反射光所属的光传感器之前进一步包括：利用所述光识别模块识别每一个所述反射光的能量；

所述确定每一个反射光所属的光传感器包括：根据所述反射光的能量及反射光所在的反射光波段，确定反射光所属的光传感器。

在机器人碰撞探测的方法的又一个优选实施例中，所述根据反射光波长发生变化的光传感器的所在位置确定所述机器人发生碰撞的位置包括：

根据各个反射光波长发生变化的光传感器的所在位置以及对应的反射光波长的变化量，确定所述机器人发生碰撞的位置；

在机器人碰撞探测的方法的又一个优选实施例中，该机器人碰撞探测的方法进一步包括：

根据反射光波长发生变化的光传感器对应的反射光波长的变化量，确定碰撞力。

本发明实施例提供了一种机器人碰撞探测的装置及方法，在机器人表面设置至少一个光传感器，由光发射模块向各个光传感器发射光，光传感器根据自身的变形量向光识别模块反射光，光识别模块识别接收到的各个反射光的波长，处理模块确定出各个发射光所属的光传感器后，将每一个光传感器 的反射光的波长与该光传感器的反射光原始波长进行比较，确定出反射光波长发生变化的光传感器，根据反射光波长发生变化的光传感器的所在位置确定机器人发生碰撞的位置。这样，当机器人发生碰撞时，使碰撞位置附近的光传感器产生变形，导致光传感器的反射光的波长发生变化，通过将每一个光传感器的反射光的波长与该光传感器的反射光原始波长进行比较，确定出反射光波长发生变化的光传感器，根据反射光波长发生变化的光传感器所在的位置确定出机器人碰撞的位置，从而在确定机器人发生碰撞的同时确定出机器人上发生碰撞的具体位置。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一个实施例提供的一种机器人碰撞探测的装置示意图；

图2是本发明一个实施例提供的一种机器人碰撞探测的方法流程图；

图3是本发明另一个实施例提供的一种机器人碰撞探测的装置示意图；

图4是本发明另一个实施例提供的一种机器人碰撞探测的方法流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明实施例提供了一种机器人碰撞探测的装置，包括：光发射模块101、至少一个光传感器102、光识别模块103以及处理模块104， 其中，

所述光发射模块101，用于向所述至少一个光传感器发射光；

每一个所述光传感器102，分布在所述机器人的表面，用于根据自身变形量将接收到的光反射给所述光识别模块103；

所述光识别模块103，用于识别接收到的每一个反射光的波长；

所述处理模块104，用于确定每一个反射光所属的光传感器102，并将每一个光传感器102的反射光的波长与该光传感器102的反射光原始波长进行比较，确定反射光波长发生变化的光传感器，根据反射光波长发生变化的光传感器的所在位置确定所述机器人发生碰撞的位置。

本发明上述实施例提供的机器人碰撞探测的装置，在机器人表面设置至少一个光传感器，由光发射模块向各个光传感器发射光，光传感器根据自身的变形量向光识别模块反射光，光识别模块识别接收到的各个反射光的波长，处理模块确定出各个发射光所属的光传感器后，将每一个光传感器的反射光的波长与该光传感器的反射光原始波长进行比较，确定出反射光波长发生变化的光传感器，根据反射光波长发生变化的光传感器的所在位置确定机器人发生碰撞的位置。这样，当机器人发生碰撞时，使碰撞位置附近的光传感器产生变形，导致光传感器的反射光的波长发生变化，通过将每一个光传感器的反射光的波长与该光传感器的反射光原始波长进行比较，确定出反射光波长发生变化的光传感器，根据反射光波长发生变化的光传感器所在的位置确定出机器人碰撞的位置，从而在确定机器人发生碰撞的同时确定出机器人上发生碰撞的具体位置。

在本发明一个实施例中，不同的光传感器反射不同反射光波段的反射光，针对于每一个光传感器，该光传感器在根据自身的变形量向光识别模块反射对应波长的反射光时，所反射的反射光的波长均位于该光传感器对应的反射光波段内，处理模块根据反射光的波长所在的反射光波段，确定出各个反射光所属的光传感器。这样，仅通过反射光波长的变化确定机器人发生碰撞的位置，适用于光传感器较少的情况，降低该机器人碰撞探测的装置的实现难 度。

在本发明一个实施例中，所有光传感器反射不完全相同的反射光波段的反射光，每一个光传感器在向光识别模块反射反射光时，所反射的反射光的波段均位于该光传感器对应的反射光波段内，光发射模块在向各个光传感器发射光时，向对应反射光波段相同的各个光传感器发射均有不同能量的光，光识别模块在对各个反射光的波长进行识别的同时，对各个反射光的能量进行识别，处理模块首先根据反射光的波长所在的反射光波段，确定出各个反射光可能属于的光传感器，然后根据各个反射光的能量进一步对对应多个光传感器的反射光进行定位，确定出每一个反射光所属的唯一的光传感器。这样，通过增加反射光的能量指标，适用于光传感器数据较多的情况，可以降低光发射模块发射的光的带宽，同时降低光识别模块识别的反射光的带宽，从而降低对光发射模块及光识别模块的要求，降低了该机器人碰撞的装置的成本。

在本发明一个实施例中，每一个光传感器外都包裹有包裹层，包裹层由易变形材料制成，当机器人发生碰撞时，包裹层首先与碰撞物接触，包裹层与碰撞物接触使光传感器发生变形，从而使光感应器反射不同波长的反射光。通过在光传感器外设置包裹层，一方面提高探测的灵敏度，另一方面起缓冲作用，减小对机器人的伤害。

在本发明一个实施例中，该机器人碰撞探测的装置还包括温度感应模块，由于光传感器变形量相同的情况下，温度对反射光的波长也会有一定影响，通过温度感应模块检测各个光传感器周围的温度，处理模块根据温度感应模块检测到的温度对光识别模块识别出的反射光的波长进行校准，消除温度对反射光波长的影响，提高了该机器人碰撞探测的装置的准确性。

在本发明一个实施例中，该机器人碰撞探测的装置还包括湿度感应模块，由于光传感器在变形量相同的情况下，湿度对反射光的波长也会产生一定影响，通过湿度感应模块检测各个光传感器周围的湿度，处理模块根据湿度感应模块检测到的湿度对光识别模块识别出的反射光的波长进行校准，消除湿 度对反射光波长的影响，进一步提高了该机器人碰撞探测的装置的准确性。

在本发明一个实施例中，当机器人发生碰撞时，会使碰撞位置附近的多个光传感器的反射光波长发生变化，所以在处理模块确定出反射光波长发生变化的光传感器后，可以根据各个反射光波长发生变化的光传感器的所在位置以及对应的反射光波长的变化量，确定机器人发生碰撞的位置，提高确定碰撞位置的准确性。

在本发明一个实施例中，光传感器根据承受的应力向光识别模块反射对应波长的反射光，变形量越大，反射光的波长偏离反射光原始波长越多，当处理模块确定出反射光波长发生变化的光传感器后，根据该传感器的反射光的波长与反射光原始波长的差值，可以确定碰撞力的大小。这样，在确定出机器人发生碰撞的位置后，进一步可以确定碰撞力的大小，可以根据碰撞位置和碰撞力制定复杂的碰撞反应策略，提高机器人的安全性。

如图2所示，本发明一个实施例提供了一种利用上述实施例提供的任意一种机器人碰撞探测的装置进行机器人碰撞探测的方法，该方法可以包括以下步骤：

步骤201：利用所述光发射模块向所述至少一个光传感器发射光；

步骤202：利用分布在所述机器人表面的每一个所述光传感器，根据自身变形量将接收到的光反射给所述光识别模块；

步骤203：利用所述光识别模块识别接收到每一个反射光的波长；

步骤204：利用所述处理模块确定每一个反射光所属的光传感器，并将每一个光传感器的反射光的波长与该光传感器的反射光原始波长进行比较，确定反射光波长发生变化的光传感器，根据反射光波长发生变化的光传感器的所在位置确定所述机器人发生碰撞的位置。

在本发明一个实施例中，当不同的光传感器对应不同的反射光波段时，在步骤202中利用光传感器将接收到的光反射给光识别模块时，利用每一个光传感器向光识别模块反射对应该光传感器反射光波段的反射光，这样各个反射光的波长将位于不同的反射光波段，在步骤204中利用处理模块确定各 个反射光的波长所在的反射光波段，确定出反射光所属的光传感器。

在本发明一个实施例中，当所有光传感器对应不完全相同的反射光波段时，在步骤201中利用光发射模块向对应相同反射光波段的不同光传感器发射不同能量的光，在步骤202中利用每一个光传感器向光识别模块反射对应该光传感器的反射光波段的反射光，在步骤203中利用光识别模块识别每一个反射光的能量后，在步骤204中利用处理模块根据反射光的波长及反射光的能量，确定各个反射光所属的光传感器。

在本发明一个实施例中，所述根据反射光波长发生变化的光传感器的所在位置确定所述机器人发生碰撞的位置包括：根据各个反射光波长发生变化的光传感器的所在位置以及对应的反射光波长的变化量，确定所述机器人发生碰撞的位置；

在本发明一个实施例中，该方法进一步还包括根据碰撞位置处光传感器的反射光的波长与该光传感器的反射光原始波长的差值，利用处理模块确定该碰撞位置处的碰撞力。

为了更加清楚地体现本发明实施例中机器人碰撞探测的装置的实现方式，下面以机器人碰撞探测的装置中包括包裹层、温度感应模块及湿度感应模块，且光发射模块包括宽带光源、光学隔离器及耦合器，光识别模块包括波长识别单元及能量识别单元为例，结合图3进行进一步说明。

如图3所示，本发明一个实施例提供了一种机器人碰撞探测的装置，包括：光发射模块301、多个光传感器302、光识别模块303、处理模块304、温度感应模块305、湿度感应模块306及包裹层，其中包裹层未示出；

包裹层为整体式包裹层，由易变形材料制成，包裹在机器人的表面，光传感器302分布在包裹层上，包裹于包裹层内部；

各个光传感器302连接在多根光纤上，每根光纤上至少串联1个光传感器302，光纤的一端与光发射模块301中的耦合器3013相连，其中，同一根光纤上的各个光传感器302具有不同的反射光波段；

光发射模块301中的光学隔离器3012通过光纤分别与宽带光源3011及 耦合器3013相连；

光识别模块303中，波长识别单元3031与能量识别单元3032相连，且波长识别单元3031分别与耦合器3013及处理模块304相连，能量识别单元3032与处理模块304相连；

温度感应模块305及湿度感应模块306均与处理模块304相连。

宽带光源3011通过光纤发射光，光经过光学隔离器3012达到耦合器3013，耦合器3013对宽带光源3011发射的光进行耦合处理，形成具有不同能量的多束光，向每一根连接有光传感器302的光纤发射不同能量的光，光学隔离器3012用于隔离耦合器3013向宽带光源3011发射的发射光。

针对于同一根光纤上的每一个光传感器302，该光传感器302根据自身变形量的大小，通过所在光纤向耦合器3013反射反射光，其中反射的反射光的波长位于该光传感器302的反射光波段内。

耦合器3013接收到光传感器302反射的反射光后，将接收到的反射光发射给波长识别单元3031，波长识别单元3031识别反射光的波长，将识别完成的反射光发射给能量识别单元3032，并将识别出的反射光的波长转换为数字形式的反射光的波长后发送给处理模块304；

能量识别单元3032接收到波长识别单元3031发射的发射光后，识别反射光的能量，将识别出的反射光的能量转换为数字形式的反射光的能量后发送给处理模块304。

温度感应模块305和湿度感应模块306检测光传感器302周围的温度及湿度，将温度和湿度数据发送给处理模块304。

处理模块304根据接收到的温度数据和湿度数据，对接收到的反射光的波长进行校准，根据校准后的反射光波长及能量确定反射光所属的光传感器302，将每一个光传感器302对应的反射光的波长与该光传感器302的反射光原始波长进行比较，确定反射光波长发生变化的光传感器302及对应的波长变化量，根据各个波长发生变化的光传感器302的位置及对应的反射光波长变化量，确定机器人发生碰撞的位置及碰撞力。

为了更加清楚地体现本发明实施例中机器人碰撞探测的方法的实现过程，下面结合图3所示的机器人碰撞探测的装置，作详细描述。

参见图3和图4所示，包括：

步骤401：光发射模块向各个光传感器发射光。

在本发明一个实施例中，如图3所示，光发射模块301中的宽带光源3011发射一定波段的光，光通过光纤经光学隔离器3012到达耦合器3013，光学隔离器3012不会对宽带光源3011发射的光进行隔离，耦合器3013根据与其相连的连接有光传感器302的光纤的根数，将接收到的光耦合为多束具有不同能量的光，向各根连接有光传感器302的光纤发射具有不同能量的光，每一根光纤上的光被发射到该光纤上连接的各个光传感器302，其中，宽带光源3011发射的光的波段包括所有光传感器302对应的反射光波段。

在本发明实施例中，光发射模块301发射的光可以为激光。

步骤402：各个光传感器根据自身的变形量向耦合器反射对应波长的反射光。

在本发明一个实施例中，如图3所示，各个光传感器302在接收到耦合器3013发射的光后，根据自身的变形量往回反射对应波长的反射光，反射光通过光纤被反射回耦合器3013。针对于每一个光传感器302，在不发生变形时该光传感器302反射的反射光的波长等于该光传感器302对应的反射光原始波长，变形量越大，反射光的波长偏离反射光原始波长越多，但反射光的波长始终位于该光传感器302对应的反射光波段内，且反射光的能量等于该光传感器302所在光纤上光的能量。

步骤403：耦合器将接收到的反射光发射给波长识别单元。

在本发明一个实施例中，如图3所示，耦合器3013接收到各个光传感器302反射的反射光后，通过光纤将接收到的各个反射光发射给光识别模块303中的波长识别单元3031，各个光传感器302反射的反射光到达耦合器3013时，由于光学隔离器3012的隔离作用，反射光不能被发射到宽带光源3011。

步骤404：波长识别单元识别反射光的波长，将反射光的波长发送给处 理模块，并将识别完成的反射光发射给能量识别单元。

在本发明一个实施例中，如图3所示，波长识别单元3031接收到耦合器3013发射的反射光后，对反射光的波长进行识别，并将识别出的反射光的波长转换为数字形式的反射光的波长后，将数字形式的反射光的波长发送给处理模块304，并通过光纤将已经识别出波长的反射光发射给能量识别单元3032。

在本发明实施例中，波长识别单元3031可以为法布里-珀罗谐振腔，通过改变输入到法布里-珀罗谐振腔的电压，使法布里-珀罗谐振腔在宽带光源3011发射的光的波段范围内进行扫描，产生与反射光共振的光，根据该光的波长确定出反射光的波长。

步骤405：能量识别单元识别反射光的能量，将反射光的能量发射给处理模块。

在本发明一个实施例中，如图3所示，能量识别单元3032接收到波长识别单元3031发射的反射光后，对反射光的能量进行识别，并将识别出的反射光的能量转换为数字形式的反射光的能量后，将数字形式的反射光的能量发送给处理模块304。

步骤406：温度感应模块检测光传感器周围的温度，湿度感应模块检测光传感器周围的湿度，并将检测到的温度值及湿度值发送给处理模块。

在本发明一个实施例中，如图3所示，温度感应模块305检测各个光传感器302周围的温度，将检测到的温度值发送给处理模块304，湿度感应模块306检测各个光传感器302周围的湿度，将检测到的湿度值发送给处理模块304。

在本发明实施例中，当机器人工作环境的温度及湿度较为稳定时，可以在通过温度感应模块及湿度感应模块检测机器人工作环境的温度和湿度代替每一个光传感器302周围的温度及湿度。

步骤407：处理模块根据温度及湿度对反射光的波长进行校准。

在本发明一个实施例中，处理模块304接收到温度感应模块305发送的 温度和湿度感应模块306发送的湿度后，根据温度和湿度对波长识别单元3031发送的各个反射光的波长进行校准，消除温度及湿度对光传感器302反射的反射光的波长的影响。

步骤408：处理模块根据反射光的波长及能量，确定每个反射光所属的光传感器。

在本发明一个实施例中，如图3所示，处理模块304在接收到同一周期内各个光传感器302发射的反射光的波长和能量信息，并对反射光的波长进行校准后，针对于每一个反射光，通过将该反射光的能量与每一根连接有光传感器302的光纤上传输的光的能量进行对比，确定出该反射光所属的光传感器302所在的光纤，进一步将该反射光的波长与确定出的光纤上的各个光传感器302的反射光波段进行比较，确定出包括该反射光的波长的反射光波段，则确定出的反射光波段对应的光传感器302即为该反射光所属的光传感器302。

本发明实施例中，同样可以先通过反射光的波长确定出该反射光可能所属的多个光传感器302，然后根据该反射光的能量确定该反射光所属的光传感器302所在的光纤，从而确定出每一个反射光所属的光传感器302。

步骤409：处理模块根据各个波长发生变化的光传感器确定机器人发生碰撞的位置及碰撞力。

在本发明一个实施例中，处理模块304确定出各个反射光所属的光传感器302后，针对于每一个光传感器302，将本周期内该光传感器302反射的反射光的波长与该光传感器302的反射光原始波长进行对比，判断该光传感器302反射的反射光的波长是否发生变化，获取到各个反射光的波长发生变化的光传感器302，针对于每一个反射光波长发生变化的光传感器302，获取该光传感器302反射的反射光的波长与该光传感器302的反射光原始波长的差值，即反射光波长变化量。根据各个反射光波长发生变化的光传感器302所在的位置及对应的反射光波长变化量确定出机器人发生碰撞的位置及碰撞力。

在本发明实施例中，预先以确定的力和确定的位置碰撞机器人的包裹层，对应的获取各个光传感器302的反射光波长变化量，通过多次重复上述步骤，建立包括各个光传感器302的反射光波长的变化量与碰撞位置及碰撞力的对应关系的机器人碰撞模型。处理模块304将各个光传感器302反射的反射光的波长与反射光原始波长的差值代入机器人碰撞模型进行计算，获得机器人发生碰撞的位置及碰撞力。

在本发明实施例中，光传感器的反射光原始波长为该光传感器的变形量为零或变形量在预先设定的允许波动范围内时，该光传感器反射的反射光的波长，反射光原始波长位于该光传感器的反射光波段内。

需要说明的是，在本发明实施例中，为了避免各根光纤上的光传感器302同时向耦合器3013反射反射光，在每根光纤与耦合器3013之间都设置有延时模块，延时模块用于控制所在光纤上各个光传感器302反射反射光的间隔时间，以使各根光纤向耦合器3013发射反射光的时间不同。

进一步需要说明的是，图4所示的机器人碰撞探测的方法中的各个步骤是为了方便描述而划分的，在实际业务实现过程中，可以不严格按照图4的顺序进行，例如，步骤406可以在步骤407之前的任意一个位置执行。

根据上述方案，本发明的各实施例所提供的机器人碰撞探测的装置及方法，至少具有如下有益效果：

1、在机器人表面设置至少一个光传感器，由光发射模块向各个光传感器发射光，光传感器根据自身变形量向光识别模块反射光，光识别模块识别接收到的各个反射光的波长，处理模块确定出各个发射光所属的光传感器后，将每一个光传感器的反射光的波长与该光传感器的反射光原始波长进行比较，确定出反射光波长发生变化的光传感器，根据反射光波长发生变化的光传感器的所在位置确定机器人发生碰撞的位置。这样，当机器人发生碰撞时，使碰撞位置附近的光传感器产生变形，导致光传感器的反射光的波长发生变化，通过将每一个光传感器的反射光的波长与该光传感器的反射光原始波长进行比较，确定出反射光的波长发生变化的光传感器，根据反射光的波长发生变 化的光传感器所在的位置确定出机器人碰撞的位置，从而在确定机器人发生碰撞的同时确定出机器人上发生碰撞的具体位置。

2、通过由易变形材料制成包裹层将光传感器包裹，将各个光传感器固定在机器人的表面，由于包裹层容易发生变形，包裹层发生变形导致光传感器发生变形，因而可以提高光传感器的灵敏性，另外，当机器人发生碰撞时，包裹层可以起到缓冲的作用，避免对机器人造成严重的破坏，当机器人与人员发生碰撞时，可以减小对人员的伤害，从而提高了机器人的安全性。

3、通过光信号检测机器人发生碰撞的位置及碰撞力，由于光信号的稳定性，该机器人碰撞探测的装置及方法可以应用于各种复杂的环境，而不受到环境中各种因素的干扰，提高了该机器人碰撞探测的装置及方法的适用性。

4、通过光的波长及能量对机器人发生碰撞的位置进行定位，以光的能量作为一个定位参数，可以减小光发射模块发射的光的带宽，相应地减小光识别模块识别反射光的带宽，从而降低对光发射模块及光识别模块的要求，降低该机器人碰撞探测的装置及方法的成本。

5、该机器人碰撞探测的装置及方法无需对机器人进行改造，无需获取精确的机器人模型，可以应用于各种机器人，进一步提高了该机器人碰撞探测的装置及方法的适用性。

6、通过该机器人碰撞探测的装置及方法，可以获取机器人发生碰撞的位置及碰撞力，根据碰撞位置及碰撞力可以制定复杂的机器人碰撞反应策略，进一步提高机器人的安全性。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个······”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同因素。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤 可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储在计算机可读取的存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：rom、ram、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质中。

最后需要说明的是：以上所述仅为本发明的较佳实施例，仅用于说明本发明的技术方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。