[發(fā)明專利]一種工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)碰撞保護(hù)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910823632.0
• 申請日: 2019-09-02
• 公開（公告）號: CN110587665B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 苗想亮;馮海生;黃文;李曉光;王俊奇;儲華龍;黨進(jìn);易廷昊
• 申請（專利權(quán)）人: 埃夫特智能裝備股份有限公司
• 主分類號: B25J19/06
• 分類號: B25J19/06
• 代理公司: 北京匯信合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11335
• 代理人: 夏靜潔

本發(fā)明涉及一種工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)碰撞保護(hù)方法，包括以下步驟：第一步：測試機(jī)器人關(guān)節(jié)在正向傳動時不同速度段的力矩?fù)p失以及靜止時反向傳動的力矩?fù)p失；第二步：根據(jù)第一步所得信息計算關(guān)節(jié)靜止時的保護(hù)閾值和關(guān)節(jié)在正向傳動時不同速度段的保護(hù)閾值；第三步：采集伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速及扭矩；第四步：根據(jù)關(guān)節(jié)的運(yùn)行狀態(tài)，選擇不同的關(guān)節(jié)保護(hù)閾值；第五步：將扭矩與保護(hù)閾值進(jìn)行比較，判斷是否啟動機(jī)器人下電保護(hù)。本發(fā)明提供一種工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)保護(hù)方法，能夠在機(jī)器人發(fā)生碰撞時及時下電，保護(hù)機(jī)器人關(guān)節(jié)；本發(fā)明提供了一種基于關(guān)節(jié)靜止和不同速度段運(yùn)行工況下關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)矩保護(hù)閾值的分別設(shè)定的方法，能夠更加精確的對碰撞進(jìn)行檢測。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域，具體的說是一種工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)碰撞保護(hù)方法。

背景技術(shù)

工業(yè)機(jī)器人在運(yùn)行過程中，如果發(fā)生意外碰撞，及其容易引起機(jī)器人關(guān)節(jié)的損壞，尤其是對于使用諧波減速機(jī)的機(jī)器人關(guān)節(jié)，因而提升機(jī)器人關(guān)節(jié)的碰撞保護(hù)能力是非常有必要的。而當(dāng)前的機(jī)器人在使用碰撞檢測功能時，經(jīng)常會因為保護(hù)閾值無法合理的設(shè)定，導(dǎo)致在機(jī)器人使用過程成中出現(xiàn)誤報警或碰撞檢測不靈敏。

發(fā)明內(nèi)容

現(xiàn)為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)碰撞保護(hù)方法。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)碰撞保護(hù)方法，包括以下步驟：

第一步：測試機(jī)器人關(guān)節(jié)在正向傳動時不同速度段的力矩?fù)p失以及靜止時反向傳動的力矩?fù)p失；

第二步：根據(jù)第一步所得信息計算關(guān)節(jié)靜止時的保護(hù)閾值和關(guān)節(jié)在正向傳動時不同速度段的保護(hù)閾值；

第三步：采集伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速及扭矩；

第四步：根據(jù)關(guān)節(jié)的運(yùn)行狀態(tài)，選擇不同的關(guān)節(jié)保護(hù)閾值；

第五步：將扭矩與保護(hù)閾值進(jìn)行比較，判斷是否啟動機(jī)器人下電保護(hù)。

正向傳動時不同速度段的力矩?fù)p失是指以電機(jī)為驅(qū)動端的正向傳動力矩?fù)p失值，靜止時反向傳動的力矩?fù)p失是指以關(guān)節(jié)末端加載力為驅(qū)動端的反向力矩?fù)p失值。

機(jī)器人關(guān)節(jié)在正向傳動時保護(hù)閾值按照關(guān)節(jié)不同的運(yùn)行速度V設(shè)定，所述運(yùn)行速度V按照關(guān)節(jié)最大運(yùn)行速度的百分比劃分速度段且每個速度段設(shè)定一個保護(hù)閾值。

第五步中當(dāng)扭矩大于保護(hù)閾值時，啟動機(jī)器人下電保護(hù)，反之則繼續(xù)工作。

所述保護(hù)閾值為關(guān)節(jié)伺服電機(jī)所提供的檢測力矩值。

所述機(jī)器人關(guān)節(jié)處于靜止時的保護(hù)閾值計算方法為：所述機(jī)器人關(guān)節(jié)在正向傳動時的保護(hù)閾值計算方法為：其中M_th是伺服電機(jī)設(shè)定的最大保護(hù)閾值；M_a是確保關(guān)節(jié)傳動鏈不損壞的允許最大負(fù)載，包括重力負(fù)載、慣性負(fù)載、碰撞沖擊負(fù)載；i為關(guān)節(jié)傳動鏈減速比；M_us是以關(guān)節(jié)末端加載力為驅(qū)動端的反向力矩?fù)p失值，可通過測試獲取；M_ur是以電機(jī)為驅(qū)動端的正向傳動力矩?fù)p失值，可通過測試獲取。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明提供一種工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)保護(hù)方法，能夠在機(jī)器人發(fā)生碰撞時及時下電，保護(hù)機(jī)器人關(guān)節(jié)；

本發(fā)明提供了一種基于關(guān)節(jié)靜止和不同速度段運(yùn)行工況下關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)矩保護(hù)閾值的分別設(shè)定的方法，能夠更加精確的對碰撞進(jìn)行檢測；

本發(fā)明提供了針對關(guān)節(jié)在靜止和運(yùn)動兩種工況下轉(zhuǎn)矩閾值的各自計算方法，能夠更加精確的對碰撞檢測閾值進(jìn)行設(shè)定。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。

圖1為本發(fā)明工作流程示意圖。

具體實(shí)施方式