[發(fā)明專利]一種機(jī)器人設(shè)計(jì)方法及裝置、及機(jī)器人控制方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811251301.6
• 申請(qǐng)日: 2018-10-25
• 公開（公告）號(hào): CN109048927B
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李煜;劉剛;黃真
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 遨博（北京）智能科技有限公司
• 主分類號(hào): B25J9/16
• 分類號(hào): B25J9/16
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

1.一種機(jī)器人設(shè)計(jì)方法，其特征在于，包括：

根據(jù)待設(shè)計(jì)機(jī)器人的性能指標(biāo)，從預(yù)先收集的機(jī)器人構(gòu)型中選擇與所述性能指標(biāo)匹配的目標(biāo)構(gòu)型；

結(jié)合所述待設(shè)計(jì)機(jī)器人的性能指標(biāo)和所述目標(biāo)構(gòu)型，從關(guān)節(jié)模塊庫(kù)中確定目標(biāo)關(guān)節(jié)模塊；結(jié)合所述待設(shè)計(jì)機(jī)器人的性能指標(biāo)以及所述目標(biāo)構(gòu)型下的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征和動(dòng)力學(xué)特征，計(jì)算所述目標(biāo)構(gòu)型中的關(guān)節(jié)位置的輸出力矩；

根據(jù)所述關(guān)節(jié)位置的輸出力矩以及所述待設(shè)計(jì)機(jī)器人的末端速度指標(biāo)，計(jì)算所述關(guān)節(jié)位置的速度；其中，所述性能指標(biāo)中包括所述末端速度指標(biāo)；

從所述關(guān)節(jié)模塊庫(kù)中，查找集成有與所述關(guān)節(jié)位置的速度相匹配的減速器的關(guān)節(jié)模塊，作為所述關(guān)節(jié)位置處的所述目標(biāo)關(guān)節(jié)模塊；

其中，所述關(guān)節(jié)模塊庫(kù)包括集成了不同減速器的多個(gè)關(guān)節(jié)模塊；

將目標(biāo)部件按照所述目標(biāo)構(gòu)型進(jìn)行組合，構(gòu)成所述待設(shè)計(jì)機(jī)器人，所述目標(biāo)部件包括所述目標(biāo)關(guān)節(jié)模塊。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括：

按照所述目標(biāo)構(gòu)型的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征以及所述待設(shè)計(jì)機(jī)器人的性能指標(biāo)，優(yōu)化所述目標(biāo)構(gòu)型中的初始連桿的尺寸，得到目標(biāo)連桿；

將目標(biāo)部件按照上述目標(biāo)構(gòu)型進(jìn)行組合，構(gòu)成所述待設(shè)計(jì)機(jī)器人，所述目標(biāo)部件還包括所述目標(biāo)連桿。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)待設(shè)計(jì)機(jī)器人的性能指標(biāo)，從預(yù)先收集的機(jī)器人構(gòu)型中選擇與所述性能指標(biāo)匹配的目標(biāo)構(gòu)型，包括：

枚舉各個(gè)所述預(yù)先收集的機(jī)器人構(gòu)型對(duì)應(yīng)的性能指標(biāo)，分別與待設(shè)計(jì)機(jī)器人的性能指標(biāo)進(jìn)行匹配，獲得各個(gè)所述預(yù)先收集的機(jī)器人構(gòu)型對(duì)應(yīng)的匹配度；

從各個(gè)所述預(yù)先收集的機(jī)器人構(gòu)型中選取對(duì)應(yīng)于最高匹配度的機(jī)器人構(gòu)型作為所述目標(biāo)構(gòu)型。

4.根據(jù)權(quán)利要求1～3任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，

所述待設(shè)計(jì)機(jī)器人的性能指標(biāo)包括：所述待設(shè)計(jì)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡，所述待設(shè)計(jì)機(jī)器人的有效工作半徑，以及，所述待設(shè)計(jì)機(jī)器人的末端速度。

5.一種機(jī)器人控制方法，其特征在于，包括：

獲取對(duì)機(jī)器人的外置設(shè)備的配置信息；所述機(jī)器人為使用上述權(quán)利要求1～4任意一項(xiàng)所述的方法制造的機(jī)器人；

利用預(yù)設(shè)控制插件，將所述配置信息轉(zhuǎn)換為所述機(jī)器人的控制器可識(shí)別的配置文件；

按照所述配置文件對(duì)應(yīng)的操作指令，控制所述機(jī)器人。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述獲取對(duì)機(jī)器人的外置設(shè)備的配置信息，包括：

通過(guò)所述機(jī)器人的示教器上的配置操作，獲取所述機(jī)器人對(duì)外置設(shè)備的所述配置信息，所述配置信息包括指示所述機(jī)器人和所述外置設(shè)備執(zhí)行操作的信息；

或者，

通過(guò)所述外置設(shè)備獲取所述配置信息，所述配置信息包括指示所述機(jī)器人執(zhí)行操作的信息。

7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的方法，其特征在于，還包括：

通過(guò)所述機(jī)器人的示教器顯示預(yù)先載入的所述外置設(shè)備的使用說(shuō)明。

8.一種機(jī)器人設(shè)計(jì)裝置，其特征在于，包括：

選擇單元，用于根據(jù)待設(shè)計(jì)機(jī)器人的性能指標(biāo)，從預(yù)先收集的機(jī)器人構(gòu)型中選擇與所述性能指標(biāo)匹配的目標(biāo)構(gòu)型；

確定單元，用于結(jié)合所述待設(shè)計(jì)機(jī)器人的性能指標(biāo)和所述目標(biāo)構(gòu)型，從關(guān)節(jié)模塊庫(kù)中確定目標(biāo)關(guān)節(jié)模塊；

第一構(gòu)成單元，用于將目標(biāo)部件按照所述目標(biāo)構(gòu)型進(jìn)行組合，構(gòu)成所述待設(shè)計(jì)機(jī)器人，所述目標(biāo)部件包括所述目標(biāo)關(guān)節(jié)模塊；

第一計(jì)算子單元，用于結(jié)合所述待設(shè)計(jì)機(jī)器人的性能指標(biāo)以及所述目標(biāo)構(gòu)型下的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征和動(dòng)力學(xué)特征，計(jì)算所述目標(biāo)構(gòu)型中的關(guān)節(jié)位置的輸出力矩；

第二計(jì)算子單元，用于根據(jù)所述關(guān)節(jié)位置的輸出力矩以及所述待設(shè)計(jì)機(jī)器人的末端速度指標(biāo)，計(jì)算所述關(guān)節(jié)位置的速度；其中，所述性能指標(biāo)中包括所述末端速度指標(biāo)；

匹配子單元，用于從所述關(guān)節(jié)模塊庫(kù)中，查找集成有與所述關(guān)節(jié)位置的速度相匹配的減速器的關(guān)節(jié)模塊，作為所述關(guān)節(jié)位置處的所述目標(biāo)關(guān)節(jié)模塊；

其中，所述關(guān)節(jié)模塊庫(kù)包括集成了不同減速器的多個(gè)關(guān)節(jié)模塊。