[發(fā)明專利]一種柔性機(jī)械臂的測試系統(tǒng)及其方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810767305.3
• 申請日: 2018-07-13
• 公開（公告）號: CN109115476A
• 公開（公告）日: 2019-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐文福;尤開靈;劉天亮;梁斌
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（深圳）
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 唐致明;洪銘福

1.一種柔性機(jī)械臂的測試系統(tǒng)，其特征在于，包括上位機(jī)、電機(jī)驅(qū)動器、數(shù)據(jù)采集單元、電機(jī)、力傳感器和編碼器，所述數(shù)據(jù)采集單元用于采集力傳感器和編碼器的數(shù)據(jù)，所述力傳感器用于獲取所述柔性機(jī)械臂的驅(qū)動繩的拉力，所述編碼器用于獲取所述電機(jī)的轉(zhuǎn)動角度；所述上位機(jī)與電機(jī)驅(qū)動器、數(shù)據(jù)采集單元均連接，所述力傳感器的輸出端、編碼器的輸出端均與數(shù)據(jù)采集單元的輸入端連接，所述電機(jī)驅(qū)動器與電機(jī)連接，所述電機(jī)的輸出端與力傳感器連接，所述力傳感器與所述柔性機(jī)械臂的驅(qū)動繩連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性機(jī)械臂的測試系統(tǒng)，其特征在于，所述測試系統(tǒng)還包括測試臺，所述測試臺設(shè)置有通用法蘭，所述通用法蘭用于安裝柔性機(jī)械臂，所述通用法蘭為不同大小的法蘭盤加工在一個法蘭工件上。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性機(jī)械臂的測試系統(tǒng)，其特征在于，所述力傳感器為拉力傳感器。

4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的柔性機(jī)械臂的測試系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集單元包括力采集器和編碼器采集器，所述力采集器用于采集力傳感器的數(shù)據(jù)并與上位機(jī)進(jìn)行通信，所述編碼器采集器用于采集編碼器的數(shù)據(jù)并與上位機(jī)進(jìn)行通信，所述力傳感器的輸出端與力采集器的輸入端連接，所述編碼器的輸出端與編碼器采集器的輸入端連接，所述力采集器、編碼器采集器均與上位機(jī)連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的柔性機(jī)械臂的測試系統(tǒng)，其特征在于，所述上位機(jī)控制所述力采集器和編碼器采集器的數(shù)據(jù)采集頻率和數(shù)據(jù)發(fā)送頻率。

6.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的柔性機(jī)械臂的測試系統(tǒng)，其特征在于，所述上位機(jī)包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)發(fā)送模塊、處理模塊、用戶操作控制模塊和數(shù)據(jù)圖形化顯示模塊，所述電機(jī)驅(qū)動器的輸出端、數(shù)據(jù)采集單元的輸出端均與數(shù)據(jù)采集模塊的輸入端連接，所述數(shù)據(jù)采集模塊的輸出端與處理模塊的輸入端連接，所述處理模塊的輸出端與數(shù)據(jù)發(fā)送模塊的輸入端連接，所述數(shù)據(jù)發(fā)送模塊的輸出端與電機(jī)驅(qū)動器的輸入端、數(shù)據(jù)采集單元的輸入端均連接，所述用戶操作控制模塊與數(shù)據(jù)采集模塊、處理模塊、數(shù)據(jù)發(fā)送模塊均連接，所述數(shù)據(jù)采集模塊的輸出端、處理模塊的輸出端、數(shù)據(jù)發(fā)送模塊的輸出端均與數(shù)據(jù)圖形化顯示模塊的輸入端連接。

7.一種柔性機(jī)械臂的測試方法，應(yīng)用于權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的柔性機(jī)械臂的測試系統(tǒng)，其特征在于，包括以下步驟：

上位機(jī)根據(jù)機(jī)器人控制數(shù)學(xué)模型輸出機(jī)械臂控制數(shù)據(jù)至電機(jī)驅(qū)動器以控制電機(jī)的工作，以帶動所述柔性機(jī)械臂的驅(qū)動繩運(yùn)動，所述機(jī)械臂控制數(shù)據(jù)包括驅(qū)動繩的理論拉力值和電機(jī)的理論轉(zhuǎn)動角度；

力傳感器獲取所述柔性機(jī)械臂的驅(qū)動繩的實(shí)際拉力值，編碼器獲取所述電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)動角度；

數(shù)據(jù)采集單元獲取所述力傳感器采集的驅(qū)動繩的實(shí)際拉力值和所述編碼器采集的電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)動角度；

所述上位機(jī)根據(jù)驅(qū)動繩的理論拉力值和驅(qū)動繩的實(shí)際拉力值、電機(jī)的理論轉(zhuǎn)動角度和電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)動角度分別獲取驅(qū)動繩的拉力誤差和電機(jī)的轉(zhuǎn)動角度誤差。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的柔性機(jī)械臂的測試方法，其特征在于，所述上位機(jī)根據(jù)力傳感器采集的驅(qū)動繩的實(shí)際拉力值和編碼器采集的電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)動角度圖形化顯示柔性機(jī)械臂的運(yùn)動狀態(tài)。