[發明專利]機械臂末端工具質心的辨識方法、裝置、設備及存儲介質

有效

• 申請號: 201710647111.5
• 申請日: 2017-08-01
• 公開（公告）號: CN107238468B
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發明（設計）人: 楊躒;汪宇星;劉一帆;張一楠;李法設
• 申請（專利權）人: 中科新松有限公司
• 主分類號: G01M1/12
• 分類號: G01M1/12
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 孟金喆

本發明實施例公開了一種機械臂末端工具質心的辨識方法、裝置、設備及存儲介質，所述方法包括：獲取機械臂的末端工具的質量；控制所述末端關節在第一平面內勻速轉動，獲取所述末端工具的第一目標力矩，并通過預設的辨識模型，獲得所述末端工具的質心分別在第一方向和第二方向的分量；控制所述目標關節在第二平面內勻速轉動，獲取所述末端工具的第二目標力矩，并通過預設的辨識模型，確定所述末端工具的質心在第三方向的分量。本發明實施例避免了現有技術中每當機器臂更換末端工具時均要通過繁瑣的物理建模方式對末端工具質心進行辨識的過程，在精確確定末端工具的質心位置的同時，節省了時間，提高了質心確定效率。

技術領域

本發明實施例涉及工業機械臂技術領域，尤其涉及一種機械臂末端工具質心的辨識方法、裝置、設備及存儲介質。

背景技術

工業機械臂是擬人手臂、手腕和手功能的機械電子裝置，它可把任一物件或工具按空間位姿(位置和姿態)的時變要求進行移動，從而完成某一工業生產的作業要求。

目前，機械臂末端放置末端工具時，通常需要對末端工具進行精確的物理建模，通過軟件分析得到其相關參數。例如，物理建模獲取末端工具的質心與質量，有助于機械臂末端操作末端工具能夠準確把握末端工具的定位與力控。

但是，機械臂每當更換末端工具時，就需要對末端工具進行精確建模并獲得其對應參數，效率較低。若不重新建模獲取對應的參數，質心位置與質量參數的誤差會對機械臂控制末端工具造成不良影響，如影響末端工具操作時定位的精確度與力度控制的準確性。.

發明內容

本發明實施例提供一種機械臂末端工具質心辨識方法、裝置、設備及存儲介質，能夠避免現有技術中每當機器臂更換末端工具時均要通過繁瑣的物理建模方式對末端工具質心進行辨識的過程。

第一方面，本發明實施例提供了一種機械臂末端工具質心的辨識方法，包括：

獲取機械臂的末端工具的質量，并調整機械臂的臂形以使所述機械臂的末端關節軸向與重力方向垂直；

控制所述末端關節在第一平面內勻速轉動以帶動所述末端工具在所述第一平面內勻速轉動，并當所述末端工具在所述第一平面內轉動第一預設角度時，確定所述末端工具的第一目標力矩；

將所述末端工具的質量、所述第一預設角度以及所述第一目標力矩輸入到預設的辨識模型，獲得所述末端工具的質心分別在第一方向和第二方向的分量；

控制目標關節在第二平面內勻速轉動以帶動所述末端關節和所述末端工具在所述第二平面內勻速轉動，并當所述末端工具在所述第二平面內轉動第二預設角度時，確定所述末端工具的第二目標力矩，其中，所述目標關節與所述末端關節相鄰；

將所述末端工具的質量、所述第二預設角度以及所述第二目標力矩輸入到預設的辨識模型，獲得所述末端工具的質心在第三方向的分量。

第二方面，本發明實施例還提供了一種機械臂末端工具質心的辨識裝置，包括：

質量獲取模塊，用于獲取機械臂的末端工具的質量，并調整機械臂的臂形以使所述機械臂的末端關節軸向與重力方向垂直；

第一驅動力矩獲取模塊，用于控制所述末端關節在第一平面內勻速轉動以帶動所述末端工具在所述第一平面內勻速轉動，并當所述末端工具在所述第一平面內轉動第一預設角度時，確定所述末端工具的第一目標力矩；

第一分量獲取模塊，用于將所述末端工具的質量、所述第一預設角度以及所述第一目標力矩輸入到預設的辨識模型，獲得所述末端工具的質心分別在第一方向和第二方向的分量；

目標力矩獲取模塊，用于控制目標關節在第二平面內勻速轉動以帶動所述末端關節和所述末端工具在所述第二平面內勻速轉動，并當所述末端工具在所述第二平面內轉動第二預設角度時，確定所述末端工具的第二目標力矩，其中，所述目標關節與所述末端關節相鄰；