[發明專利]一種RV減速機傳動誤差在線監測方法

有效

• 申請號: 201711251276.7
• 申請日: 2017-12-01
• 公開（公告）號: CN108015797B
• 公開（公告）日: 2019-02-26
• 發明（設計）人: 吳震宇;趙大興;王思明;陳少男;羅欣維
• 申請（專利權）人: 湖北工業大學
• 主分類號: B25J17/00
• 分類號: B25J17/00;B25J19/00;B25J9/16
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 張火春

本發明公開了一種RV減速機傳動誤差在線監測方法，將RV減速機安裝在使用環境后，RV減速機傳動誤差定義為TE(t)＝θ₂(t)?iθ₁(t)，其中θ₁(t)為RV減速機輸入角度；θ₂(t)為RV減速機輸出角度，i為RV減速機的傳動比；首先通過速度傳感器獲取輸出轉速信號，再將拾取的轉速信號通過A/D轉換并去直流，得到去直流后的轉速信號；然后對去直流后的轉速信號進行積分即可得轉角，將輸入轉角乘以傳動比后與輸出轉角取差值即可計算出安裝后的RV減速機實時的傳動誤差TE(t)。本發明可對RV減速機傳動誤差進行實時監測，由于速度傳感器技術成熟，體積小巧的優勢，解決了角度編碼器安裝困難的問題。

技術領域

本發明屬于重載關節型工業機器人的狀態監測領域，涉及重載關節型工業機器人用RV減速機的實時狀態監測技術，具體涉及一種RV減速機傳動誤差在線監測方法。

背景技術

在大力發展智慧工廠的迫切需求下，隨著智能制造技術的發展，對生產線上工業機器人的核心部件進行實時狀態監測，對于保證自動化生產線的安全可靠運行，具有重要的意義。RV減速機作為重載關節型工業機器人的重要精密傳動部件，被安裝在機器人關節臂中，是機器人實際應用過程中保證其精度、承載能力、運動安全性以及穩定性等一系列問題的關鍵。傳動誤差是衡量RV減速機傳動精度的一項重要性能指標，定義為：當輸入軸轉動一定角度，此時輸出軸在理論上的轉角與實際轉角的角度差值，用公式表示為：TE(t)＝θ₂(t)-iθ₁(t)，其中θ₁(t)為輸入轉角；θ₂(t)為輸出轉角；i為傳動比。由定義可知，傳動誤差的大小，直接影響工業機器人在運行過程中的定位精度和重復精度。

對于RV減速機產品出廠試驗而言，對其傳動誤差的測定其實很容易實現，根據傳動誤差的定義，只需要測出輸出端和輸入端的轉角即可計算傳動誤差。通常，是在減速器的輸出端布置一個角度編碼器，電機的輸入端由伺服電機作為驅動，減速機的輸入轉角即為電機輸出的轉角，可以通過編程控制得到。因此，只需讀取輸出端角度編碼器的值即可通過計算得到傳動誤差。

但是，對于RV減速機被封裝到機器人關節臂中以后，如果想對RV減速機在實際工作過程中的傳動誤差進行實時監測的話，則很難采用上述原理去實現。面臨最大的問題就是，減速機已經被封裝到了機器人關節臂中，不像在試驗臺上，首先，減速機是完全裸露了，其次，試驗臺是根據試驗內容設計的，傳感器的安裝可以根據實驗要求而設計，因此在減速機的輸出端安裝角度編碼器很容易實現。但是，當減速機封裝到機器人關節臂以后，在關節臂上沒有安裝角度編碼器的空間和接口。因此，不能通過上述直接采集減速機輸出端角位移信號的方式，得到減速機傳動誤差的實時狀態信息。

由于產生傳動誤差的影響因素，同樣會引起減速機轉速的波動，因此，需要一種通過監測機器人關節處的實時轉速信號，來間接反映傳動誤差性能的方法。這種監測方法，由于速度傳感器技術成熟，體積小巧的優勢，解決了角度編碼器安裝困難的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種通過監測機器人關節處的實時轉速信號，來間接反映傳動誤差性能的方法。這種監測方法，由于速度傳感器技術成熟，體積小巧的優勢，解決了角度編碼器安裝困難的問題。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

一種RV減速機傳動誤差在線監測方法，其特征在于：將RV減速機安裝在使用環境后，

RV減速機傳動誤差定義為TE(t)＝θ₂(t)-iθ₁(t)，其中θ₁(t)為RV減速機輸入角度，也為電機輸出角度，通過編程控制電機轉動得到；θ₂(t)為RV減速機輸出角度，i為RV減速機的傳動比；