[發明專利]附接到機器人臂的有效載荷的估計

在審

• 申請號: 201980039793.9
• 申請日: 2019-06-14
• 公開（公告）號: CN112368116A
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發明（設計）人: 安德斯·斯科夫高·努森;安德烈亞斯·魯內·富爾
• 申請（專利權）人: 優傲機器人公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;B25J13/08
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 趙曉祎;戚傳江

1.一種獲得附接到機器人臂的機器人工具凸緣的有效載荷的有效載荷信息的方法，其中所述機器人臂包括多個機器人關節，所述多個機器人關節連接機器人基座和所述機器人工具凸緣，其特征在于所述方法包括：

·將所述機器人工具凸緣布置在多個不同取向上的步驟，包括改變所述機器人工具凸緣相對于重力的所述取向的步驟；

·在所述不同取向中的每個取向上，使用布置在所述機器人工具凸緣處的力-扭矩傳感器來獲得通過重力作用于所述有效載荷而提供給所述機器人工具凸緣的力和扭矩的步驟；

·基于在所述不同取向中的至少兩個取向上獲得的所述獲得力來獲得所述有效載荷的所述質量，以及

·基于所述有效載荷的所述質量和在所述不同取向中的至少兩個取向上的所述獲得扭矩來獲得所述有效載荷相對于所述機器人工具凸緣的所述姿勢；

其中，改變所述機器人工具凸緣的所述取向的所述步驟包括相對于重力旋轉所述工具凸緣的步驟，使得對于所述多個不同取向中的每個取向，所述機器人工具凸緣與重力之間的角度是不同的。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，基于在所述至少兩個不同取向上的所述獲得力來獲得所述有效載荷的所述質量的所述步驟包括以下步驟：

·獲得至少一個所獲得力差，其中所述獲得力差作為在所述機器人工具凸緣的所述不同取向中的兩個取向上獲得的所述獲得力中的兩個獲得力之間的差而獲得；以及

·基于所述獲得力差來確定所述有效載荷的所述質量。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，基于在所述至少兩個不同位置處的所述獲得力來獲得所述有效載荷的所述質量的所述步驟包括以下步驟：

·提供所述有效載荷的所述質量的初始猜測；

·對于所述機器人工具凸緣的所述不同取向中的至少兩個取向，提供由具有對應于所述質量的所述初始猜測的質量的有效載荷提供給所述機器人工具凸緣的預期力；

·確定所述工具凸緣的不同取向中的至少兩個取向上的所述預期力中的至少兩個預期力之間的預期力差；

·確定力誤差，所述力誤差指示所述獲得力差與所述預期力差之間的差；

·通過最小化所述力誤差來提供所述有效載荷的所述質量。

4.根據權利要求1至3中任一項所述的方法，其特征在于，獲得所述有效載荷相對于所述機器人工具凸緣的所述姿勢的所述步驟包括以下步驟：

·獲得至少一個所獲得扭矩差，其中所述獲得扭矩差作為在所述工具凸緣的所述不同取向中的兩個取向上獲得的所述獲得扭矩中的兩個獲得扭矩之間的差而獲得；以及

·基于所述獲得扭矩差和所述有效載荷的所述質量來確定所述有效載荷相對于所述工具凸緣的所述姿勢。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，獲得所述有效載荷相對于所述機器人工具凸緣的所述姿勢的所述步驟包括以下步驟：

·提供所述有效載荷的所述姿勢的初始猜測；

·對于所述機器人工具凸緣的所述不同取向中的至少兩個取向，提供由具有對應于所述有效載荷的所述姿勢的所述初始猜測的姿勢的有效載荷提供給所述機器人工具凸緣的預期扭矩；

·確定所述機器人工具凸緣的不同取向中的至少兩個取向上的所述預期扭矩中的至少兩個預期扭矩之間的預期扭矩差；

·確定扭矩誤差，所述扭矩誤差指示所述獲得扭矩差與所述預期扭矩差之間的差；

·通過最小化所述扭矩誤差來提供所述有效載荷的所述姿勢。

6.根據權利要求1至5中任一項所述的方法，其特征在于，將所述機器人工具凸緣相對于重力布置在所述多個不同取向上的所述步驟包括使所述機器人工具凸緣圍繞不平行于且不垂直于重力的軸線旋轉的步驟。

7.根據權利要求1至6中任一項所述的方法，其特征在于，改變所述機器人工具凸緣相對于重力的所述取向的所述步驟包括將所述機器人凸緣的所述取向相對于所述機器人工具凸緣的至少一個其他取向改變至少20度的步驟。