[發(fā)明專利]機(jī)器人自動回零的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010128632.8
• 申請日: 2010-03-17
• 公開（公告）號: CN101804640A
• 公開（公告）日: 2010-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張弢;朱偉
• 申請（專利權(quán)）人: 昆山工研院工業(yè)機(jī)器人研究所有限公司
• 主分類號: B25J19/00
• 分類號: B25J19/00
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)元專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 32103
• 代理人: 孫仿衛(wèi)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種機(jī)器人自動回零的方法。

背景技術(shù)

在現(xiàn)代的加工工藝中，越來越多的加工步驟是通過機(jī)器人來完成的，機(jī)器人在完成每一個(gè)步驟后都需要回歸其初始位置(原點(diǎn))，以對下一個(gè)步驟進(jìn)行加工。

目前，市場上有很多的機(jī)器人使用絕對伺服電機(jī)做為其驅(qū)動單元。絕對伺服電機(jī)設(shè)置有絕對碼盤，絕對碼盤由單圈絕對碼盤，多圈碼盤數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)器組成成。其中多圈碼盤數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)器需要外部電池供電方能長時(shí)間保存數(shù)據(jù)，如果電池電壓過低將則會導(dǎo)致其數(shù)據(jù)丟失。單圈絕對碼盤采用旋轉(zhuǎn)光柵，所以電機(jī)的單圈位置是唯一的并且不會因?yàn)殡姵仉妷哼^低而丟失的。而由于絕對伺服電機(jī)通常是通過多圈碼盤數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)器外接電池保存機(jī)器人的運(yùn)動數(shù)據(jù)，因此在使用時(shí)很不方便，并且經(jīng)常由于電池的電壓過低而造成電機(jī)碼盤的數(shù)據(jù)丟失，從而影響機(jī)器人的運(yùn)動精度和安全性。對于多關(guān)節(jié)串聯(lián)型機(jī)器人，此類特殊結(jié)構(gòu)的機(jī)器人也無法在其關(guān)節(jié)上安裝機(jī)械或者電子回零器件。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種機(jī)器人自動回零的方法。

為了達(dá)到以上目的，本發(fā)明采用的方案是：

一種機(jī)器人自動回零的方法，該機(jī)器人的外部運(yùn)動關(guān)節(jié)由絕對伺服電機(jī)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，所述的外部運(yùn)動關(guān)節(jié)安裝在機(jī)架上，所述的外部運(yùn)動關(guān)節(jié)在所述的絕對伺服電機(jī)的驅(qū)動下相對于所述的機(jī)架旋轉(zhuǎn)，所述的絕對伺服電機(jī)包括由單圈絕對碼盤、多圈碼盤數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)器組成的絕對碼盤，所述的單圈絕對碼盤具有光柵刻度，所述的多圈碼盤數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)器由外部電池供電保存數(shù)據(jù)，該方法按如下步驟進(jìn)行：

1)、機(jī)器人原點(diǎn)標(biāo)定：在所述的外部運(yùn)動關(guān)節(jié)上標(biāo)定標(biāo)示線，該標(biāo)示線隨所述的外部運(yùn)動關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)而一起旋轉(zhuǎn)，在所述的機(jī)架上標(biāo)定一弧形刻度帶，該弧形刻度帶所對應(yīng)的弧度值大于等于當(dāng)單圈絕對碼盤轉(zhuǎn)動半圈時(shí)所述的標(biāo)示線相對于機(jī)架旋轉(zhuǎn)過的弧度、小于等于當(dāng)單圈絕對碼盤轉(zhuǎn)動一圈時(shí)所述的標(biāo)示線相對于機(jī)架旋轉(zhuǎn)過的弧度；

2)、清除所述的多圈碼盤數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)器中所保存的數(shù)據(jù)；

3)、機(jī)器人的外部運(yùn)動關(guān)節(jié)在絕對伺服電機(jī)驅(qū)動下發(fā)生旋轉(zhuǎn)，所述的多圈碼盤數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)器自動記錄旋轉(zhuǎn)圈數(shù)，并記錄單圈絕對碼盤旋轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)；

4)、機(jī)器人回零：當(dāng)所述的絕對碼盤的電池電壓正常時(shí)，機(jī)器人根據(jù)多圈碼盤數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)器記錄的旋轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)完成回零；當(dāng)所述的絕對碼盤的電池電壓過低時(shí)，所述的多圈碼盤數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)器的數(shù)據(jù)丟失，機(jī)器人回零時(shí)，首先將伺服電機(jī)帶動所述的外部運(yùn)動關(guān)節(jié)回轉(zhuǎn)多個(gè)整數(shù)圈，直至其上的標(biāo)示線位于所述的弧形刻度帶內(nèi)停止，清除所述的多圈碼盤數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)器中所保存的數(shù)據(jù)，記錄當(dāng)前單圈絕對碼盤的數(shù)據(jù)、將所述的外部運(yùn)動關(guān)節(jié)再回轉(zhuǎn)過所述的單圈絕對碼盤所記錄的數(shù)據(jù)值，此時(shí)機(jī)器人回零。

優(yōu)選地，所述的弧形刻度帶所對應(yīng)的弧度值等于當(dāng)單圈絕對碼盤轉(zhuǎn)動一圈時(shí)所述的標(biāo)示線相對于機(jī)架旋轉(zhuǎn)過的弧度，在所述的步驟1)的機(jī)器人原點(diǎn)標(biāo)定完成時(shí)，所述的標(biāo)示線指在所述的弧形刻度帶的中心位置。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明的方法不依賴于機(jī)械或者電子傳感器，簡化了機(jī)器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，方便機(jī)器人本體的制造和組裝；該方法操作簡單，不依靠外部設(shè)備；機(jī)器人使用該方法僅需要經(jīng)過一次原點(diǎn)標(biāo)定，只要未發(fā)生碰撞，或者更換伺服電機(jī)，都可以一直使用該方法進(jìn)行自動回原點(diǎn)，穩(wěn)定，可靠。

附圖說明

附圖1為本發(fā)明的機(jī)器人原點(diǎn)標(biāo)記位置；

附圖2為本發(fā)明的工作流程圖。

其中：1、機(jī)架；2、外部運(yùn)動關(guān)節(jié)；3、弧形刻度帶；4、標(biāo)示線。

具體實(shí)施方式

下面將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)：

如圖1所示的機(jī)器人的外部運(yùn)動關(guān)節(jié)的示意圖，在機(jī)器人的運(yùn)動控制中，機(jī)器人的各個(gè)外部運(yùn)動關(guān)節(jié)2由絕對伺服電機(jī)所驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，外部運(yùn)動關(guān)節(jié)2安裝在機(jī)架1上，外部運(yùn)動關(guān)節(jié)2在絕對伺服電機(jī)的驅(qū)動下相對于機(jī)架1旋轉(zhuǎn)。伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)由絕對碼盤計(jì)數(shù)。絕對碼盤由單圈絕對碼盤和多圈碼盤數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)器組成。單圈絕對碼盤具有光柵刻度，多圈碼盤數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)器由外部電池供電保存數(shù)據(jù)。

如附圖2所示，該結(jié)構(gòu)的機(jī)器人可按照如下方法進(jìn)行自動回零：

1)、機(jī)器人原點(diǎn)標(biāo)定：在外部運(yùn)動關(guān)節(jié)2上標(biāo)定標(biāo)示線4，該標(biāo)示線4隨外部運(yùn)動關(guān)節(jié)2的旋轉(zhuǎn)而一起旋轉(zhuǎn)，在機(jī)架1上標(biāo)定一弧形刻度帶3，該弧形刻度帶3所對應(yīng)的弧度值大于等于當(dāng)單圈絕對碼盤轉(zhuǎn)動半圈時(shí)標(biāo)示線4相對于機(jī)架1旋轉(zhuǎn)過的弧度、小于等于當(dāng)單圈絕對碼盤轉(zhuǎn)動一圈時(shí)標(biāo)示線4相對于機(jī)架1旋轉(zhuǎn)過的弧度；弧形刻度帶3所對應(yīng)的弧度值最好的是設(shè)置成等于當(dāng)單圈絕對碼盤轉(zhuǎn)動一圈時(shí)標(biāo)示線4相對于機(jī)架1旋轉(zhuǎn)過的弧度，機(jī)器人原點(diǎn)標(biāo)定完成時(shí)，標(biāo)示線指在弧形刻度帶的中心位置。