[發明專利]一種基于半實物仿真技術的機器人測試系統及方法

在審

• 申請號: 201811653456.2
• 申請日: 2018-12-29
• 公開（公告）號: CN111381514A
• 公開（公告）日: 2020-07-07
• 發明（設計）人: 鄒風山;王宏玉;李秋新;唐忠華;賈凱;劉世昌
• 申請（專利權）人: 沈陽新松機器人自動化股份有限公司
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 許宗富

本發明公開了一種基于半實物仿真技術的機器人測試系統，其包括有：示教盒；機器人控制系統，用于根據控制指令執行相應動作；實時仿真系統，用于采集包含機器人控制系統的實時位置數據、姿態數據和速度數據的測試數據；主控系統，主控系統與實時仿真系統建立通信，主控系統預設有與機器人控制系統的執行動作相對應的目標運動模型，主控系統用于接收實時仿真系統采集的測試數據，根據測試數據生成當前運動模型，并顯示目標運動模型和當前運動模型，以供用戶對比評估。本發明可將機器人控制系統的動態特性、靜態特性和非線性因素真實地反映出來，進而對機器人控制系統的設計進行改進修正，有助于用戶及時調整控制參數，以滿足系統性能指標。

技術領域

本發明涉及機器人測試技術領域，尤其涉及一種基于半實物仿真技術的機器人測試系統及方法。

背景技術

現有技術中，機器人控制系統即為機器人控制器和伺服驅動器所組成的、對機器人實施控制的一套閉環系統，包括對執行機構的設定，也包括從執行機構的反饋，進而整個的伺服系統中實現位置環、速度環和電流環三個閉環系統，以實現對于機器人的精準控制。

現有的測試手段，可通過激光跟蹤儀對機器人的位姿進行標定，實現將機器人末端姿態的反饋信息與控制系統給定進行比較，得到誤差經量，這種測試手段缺少對各個關節的測試誤差分析，并且無法將控制系統的動態特性、靜態特性和非線性因素等真實地反映出來，在試驗和操作方面都比較困難，無法形成對于特定部分的分析。而數學仿真手段又無法將真實的環境模擬出來，對于測試結論只能是理論值，缺乏實際依據，不能成為評估標準，無法滿足仿真測試要求。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，針對現有技術的不足，提供一種可將機器人控制系統的動態特性、靜態特性和非線性因素真實地反映出來，進而對機器人控制系統的設計進行改進修正，有助于用戶及時調整控制參數以滿足系統性能指標的基于半實物仿真技術的機器人測試系統及方法。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案。

一種基于半實物仿真技術的機器人測試系統，其包括有：示教盒，用于發出控制指令；機器人控制系統，連接于所述示教盒，所述機器人控制系統用于根據所述控制指令執行相應動作；實時仿真系統，連接于所述機器人控制系統，所述實時仿真系統用于采集包含所述機器人控制系統的實時位置數據、姿態數據和速度數據的測試數據；主控系統，所述主控系統與所述實時仿真系統建立通信，所述主控系統預設有與所述機器人控制系統的執行動作相對應的目標運動模型，所述主控系統用于接收所述實時仿真系統采集的測試數據，根據測試數據生成當前運動模型，并顯示目標運動模型和當前運動模型，以供用戶對比評估。

優選地，所述機器人控制系統包括有相互連接的伺服驅動器和機器人控制器，藉由所述機器人控制器控制所述伺服驅動器執行相應動作。

優選地，所述實時仿真系統包括有相互連接的仿真機和信號適配系統，所述仿真機與所述主控系統建立通信，所述信號適配系統連接于所述機器人控制系統。

優選地，所述仿真機為AIO板卡或者電機仿真板卡。

優選地，所述主控系統包括有計算機和顯示器。

優選地，所述主控系統與所述實時仿真系統基于以太網建立通信。