[發明專利]全閉環機器人系統及其控制方法

有效

• 申請號: 201610069565.4
• 申請日: 2016-02-01
• 公開（公告）號: CN105598970B
• 公開（公告）日: 2017-11-14
• 發明（設計）人: 肖文磊;馬國財;趙罡;王翔宇;黃慧玥
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;B25J13/08
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司11205
• 代理人: 馬爽,黃健

技術領域

本發明涉及機器人領域，尤其涉及一種全閉環機器人系統及其控制方法。

背景技術

機器人是集機械學和微電子學于一體的機電一體化系統，主要由機器人主體、驅動系統和控制系統三個基本部分組成，具有可編程、良好的通用性和適應性等特點。近些年隨著工業的快速發展，研制應用于工業領域的機器人越來越受到重視，例如工業機器人，工業機器人是于20世紀50年代末，美國在機械手和操作機的基礎上，采用伺服機構和自動控制等技術，研制出的具有通用性的獨立工業用自動操作裝置。由于工業機器人良好的通用性和適應性，經過幾十年的發展，工業機器人已廣泛應用于各個領域，如汽車、工程機械、軌道交通、低壓電器、電力、軍工、煙草、醫藥、冶金及印刷出版等眾多行業，實現工業生產的自動化控制，是高端制造業的重要組成部分。

目前，絕大多數應用于工業領域的機器人的控制方式是開環的，開環控制方式的機器人只按照控制系統的指令脈沖進行工作，通常采用功率步進電動機作為執行元件。

上述開環控制方式的機器人，針對精度要求較高的復雜運動控制過程，如大尺寸復雜產品切削銑削加工過程，由于精度難以滿足產品精度的要求，從而使得機器人的應用受到限制。

發明內容

本發明實施例提供一種全閉環機器人系統及其控制方法，用以解決現有的機器人精度不高應用受限的問題。

本發明實施例提供一種全閉環機器人系統，所述系統包括：

機器人本體，測量設備和控制中心，其中，所述控制中心分別與所述機器人本體和所述測量設備連接；

所述測量設備用于接收所述控制中心發送的測量指令以對所述機器人本體的位置信息進行測量；

所述控制中心用于根據所述測量設備的測量結果和路徑規劃信息獲取所述機器人本體的運動參數并發送給所述機器人本體，以使所述機器人本體根據所述運動參數進行運動；

所述機器人本體用于接收所述控制中心發送的所述運動參數并根據所述運動參數進行運動。

可選地，所述系統還包括：末端執行器，所述末端執行器設置于所述機器人本體上，用于實現所述末端執行器對應的功能。

所述控制中心具體用于：

獲取預設時間段內所述機器人本體的運動參數，將所述運動參數發送到所述機器人本體，所述運動參數包括所述機器人本體的運動速度和加速度；

向所述測量設備發送測量指令，所述測量指令用于驅動所述測量設備測量所述機器人本體根據所述運動參數進行運動后的第一位置信息；

接收所述機器人本體根據所述運動參數進行運動的反饋信息和所述測量設備反饋的第一位置信息；

根據所述反饋信息和所述第一位置信息判斷所述機器人本體是否運動到目標位置；

如果未運動到所述目標位置，則根據所述第一位置信息和路徑規劃信息確定運動誤差信息，根據所述運動誤差信息更新所述運動參數，并將所述更新后的運動參數發送給所述機器人本體以使所述機器人本體根據所述更新后的運動參數進行運動。

可選地，所述控制中心還用于：

根據路徑規劃信息和所述機器人本體的第二位置信息計算預設時間段內所述機器人本體的運動參數，其中，所述第二位置信息為所述預設時間段內所述機器人本體根據所述運動參數進行運動前的位置信息。

可選地，所述機器人本體具體用于：

接收所述控制中心發送的運動參數，所述運動參數包括所述機器人本體的運動速度和加速度；

根據所述運動參數驅動所述機器人本體進行運動；

向所述控制中心發送所述機器人本體根據所述運動參數進行運動的反饋信息。

可選地，所述測量設備具體用于：

接收所述控制中心發送的測量指令，所述測量指令用于驅動所述測量設備測量所述機器人本體根據所述運動參數進行運動后的第一位置信息；

對所述機器人本體根據所述運動參數進行運動后的位置進行測量，得到第一位置信息；

向所述控制中心發送所述第一位置信息。

本發明實施例提供一種全閉環機器人控制方法，所述方法應用于所述全閉環機器人系統中，所述全閉環機器人系統包括：機器人本體，測量設備和控制中心，所述控制中心分別與所述機器人本體和所述測量設備連接，所述方法包括：

所述測量設備接收所述控制中心發送的測量指令以對所述機器人本體的位置信息進行測量；

所述控制中心根據所述測量設備的測量結果和路徑規劃信息獲取所述機器人本體的運動參數并發送給所述機器人本體，以使所述機器人本體根據所述運動參數進行運動；