[實用新型]一種機器人的控制系統

有效

• 申請號: 201820203047.1
• 申請日: 2018-02-05
• 公開（公告）號: CN208614800U
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發明（設計）人: 李煜;王鈺
• 申請（專利權）人: 遨博（北京）智能科技有限公司
• 主分類號: B25J13/00
• 分類號: B25J13/00;B25J19/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

本實用新型公開了一種機器人的控制系統，該系統包括控制器、電流傳感器、編碼器、驅動器和剎車驅動器。該控制器，用于獲取電流傳感器對目標電機檢測到的實際電流值并據此計算目標電機的實際輸出力矩，獲取編碼器檢測到的目標關節的位置、角速度和角加速度并據此計算目標電機的理論輸出力矩，計算實際輸出力矩和理論輸出力矩之間的差值，若該差值大于力矩差閾值則向所述驅動器發送第一控制指令和/或向所述剎車驅動器發送第二控制指令，第一控制指令和第二控制指令均用于控制機器人執行安全防護動作。本申請實施例在確定機器人發生碰撞的情況下就可以使機器人主動觸發安全防護的動作，從而避免碰撞對操作人員的傷害，同時也避免碰撞損壞機器人本身。

技術領域

本發明涉及機器人技術領域，特別是涉及一種機器人的控制系統。

背景技術

隨著機器人技術的發展，目前機器人已經能夠應用到許多不同的領域。在許多具有高靈活度、高柔性等操作要求的領域中，由于機器人目前還難以滿足這樣的操作要求，因此，機器人通常需要與操作人員在同一空間內共同協作。例如，在醫藥、視頻、物流等行業中，通常工業機器人與操作人員會在一起協作完成工作。在機器人與操作人員共同協作的過程中，由于兩者處于同一空間，機器人很可能會碰撞到操作人員。這種碰撞很可能會傷害到操作人員，同時也很可能會損壞機器人本身。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種機器人的控制系統，以使得機器人在發生碰撞的情況下能夠被觸發安全防護的動作，從而避免碰撞對操作人員的傷害，同時也避免碰撞損壞機器人本身。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種機器人的控制系統，該系統包括：

控制器、電流傳感器、編碼器、驅動器和剎車驅動器；

所述控制器，用于獲取電流傳感器對目標電機檢測到的實際電流值并根據所述實際電流值計算所述目標電機的實際輸出力矩，獲取目標關節的位置、角速度和角加速度并根據所述目標關節的位置、角速度和角加速度計算所述目標電機的理論輸出力矩，計算所述實際輸出力矩和所述理論輸出力矩之間的差值，若所述差值大于力矩差閾值則向所述驅動器發送第一控制指令和/或向所述剎車驅動器發送第二控制指令；

所述電流傳感器，用于對所述機器人的目標電機進行電流檢測，以獲得實際電流值并傳送給所述控制器；

所述編碼器，用于對目標關節的位置信息進行檢測，以獲得所述目標電機的位置、角速度和角加速度并傳送給所述控制器；其中，所述目標關節是所述機器人上被所述目標電機控制的機械臂關節；

所述驅動器，用于按照所述第一控制指令，控制機器人執行安全防護的動作；

所述剎車驅動器，用于按照所述第二控制指令，控制機器人執行安全防護的動作。

可選的，所述實際輸出力矩具體為所述實際電流值與所述目標電機的轉矩系數通過非線性相乘而得到的。

可選的，所述理論輸出力矩包括所述目標關節的慣量、科氏力和離心力、庫倫摩擦力、粘性摩擦力和重力所產生的力矩；

所述目標關節的慣量所產生的力矩由所述目標關節角加速度確定；

所述目標關節的科氏力和離心力所產生的力矩由所述目標關節的位置和角速度確定；

所述目標關節的庫倫摩擦力所產生的力矩由所述目標關節的角速度確定；

所述目標關節的粘性摩擦力所產生的力矩由所述目標關節的角速度確定；

所述目標關節的重力所產生的力矩由所述目標關節的位置確定。

可選的，所述目標關節的角速度是通過對所述目標關節的位置進行差分和濾波得到的，所述目標關節的角加速度對所述目標關節的角速度進行差分和濾波得到的。

可選的，