[發(fā)明專(zhuān)利]機(jī)械臂末端工具質(zhì)心的辨識(shí)方法、裝置、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710647111.5
• 申請(qǐng)日: 2017-08-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107238468B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊躒;汪宇星;劉一帆;張一楠;李法設(shè)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中科新松有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01M1/12
• 分類(lèi)號(hào): G01M1/12
• 代理公司: 北京品源專(zhuān)利代理有限公司 11332
• 代理人: 孟金喆

1.一種機(jī)械臂末端工具質(zhì)心的辨識(shí)方法，其特征在于，包括：

獲取機(jī)械臂的末端工具的質(zhì)量，并調(diào)整機(jī)械臂的臂形以使所述機(jī)械臂的末端關(guān)節(jié)軸向與重力方向垂直；

控制所述末端關(guān)節(jié)在第一平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)以帶動(dòng)所述末端工具在所述第一平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，并當(dāng)所述末端工具在所述第一平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)第一預(yù)設(shè)角度時(shí)，確定所述末端工具的第一目標(biāo)力矩；

將所述末端工具的質(zhì)量、所述第一預(yù)設(shè)角度以及所述第一目標(biāo)力矩輸入到預(yù)設(shè)的辨識(shí)模型，獲得所述末端工具的質(zhì)心分別在第一方向和第二方向的分量；

控制目標(biāo)關(guān)節(jié)在第二平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)以帶動(dòng)所述末端關(guān)節(jié)和所述末端工具在所述第二平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，并當(dāng)所述末端工具在所述第二平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)第二預(yù)設(shè)角度時(shí)，確定所述末端工具的第二目標(biāo)力矩，其中，所述目標(biāo)關(guān)節(jié)與所述末端關(guān)節(jié)相鄰；

將所述末端工具的質(zhì)量、所述第二預(yù)設(shè)角度以及所述第二目標(biāo)力矩輸入到預(yù)設(shè)的辨識(shí)模型，獲得所述末端工具的質(zhì)心在第三方向的分量。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，確定所述末端工具的第一目標(biāo)力矩，包括：

獲取所述末端關(guān)節(jié)的第一驅(qū)動(dòng)力矩，以及獲取所述末端關(guān)節(jié)于轉(zhuǎn)動(dòng)所述第一預(yù)設(shè)角度時(shí)對(duì)應(yīng)的第一摩擦力矩與第一重力力矩；

根據(jù)所述第一驅(qū)動(dòng)力矩、所述第一摩擦力矩以及所述第一重力力矩以確定所述第一目標(biāo)力矩；

相應(yīng)的，確定所述末端工具的第二目標(biāo)力矩，包括；

獲取所述目標(biāo)關(guān)節(jié)的第二驅(qū)動(dòng)力矩，以及獲取所述目標(biāo)關(guān)節(jié)于轉(zhuǎn)動(dòng)所述第二預(yù)設(shè)角度時(shí)對(duì)應(yīng)的第二摩擦力矩與第二重力力矩；

根據(jù)所述第二驅(qū)動(dòng)力矩、所述第二摩擦力矩以及所述第二重力力矩以確定所述第二目標(biāo)力矩。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述將所述末端工具的質(zhì)量、所述第一預(yù)設(shè)角度以及所述第一目標(biāo)力矩輸入到預(yù)設(shè)的辨識(shí)模型，獲得所述末端工具的質(zhì)心分別在第一方向和第二方向的分量，包括：

基于所述末端關(guān)節(jié)建立第一工具坐標(biāo)系，在所述末端關(guān)節(jié)在所述第一平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，將所述末端工具投影于所述第一工具坐標(biāo)系的x₁y₁平面內(nèi)，其中，設(shè)定所述第一工具坐標(biāo)系的原點(diǎn)為所述末端關(guān)節(jié)的中心位置，所述第一工具坐標(biāo)系的x₁軸沿重力方向，所述第一工具坐標(biāo)系的y₁軸沿水平方向以及所述第一工具坐標(biāo)系的z₁軸沿與所述x₁y₁平面垂直的方向；

設(shè)定所述末端工具的質(zhì)心在所述x₁y₁平面內(nèi)投影與所述第一工具坐標(biāo)系原點(diǎn)的連線為第一長(zhǎng)度，設(shè)定所述第一長(zhǎng)度與所述重力方向的角度為第一角度；

將所述末端工具的質(zhì)量、所述第一預(yù)設(shè)角度以及所述第一目標(biāo)力矩輸入到預(yù)設(shè)的辨識(shí)模型，以獲得所述第一長(zhǎng)度與所述第一角度；

根據(jù)所述第一長(zhǎng)度與所述第一角度確定所述末端工具的質(zhì)心分別在x₁軸和y₁軸的分量。