[發(fā)明專利]一種機器人示教方法、裝置、存儲介質及機器人

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911023223.9
• 申請日: 2019-10-25
• 公開（公告）號: CN110861083B
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發(fā)明（設計）人: 徐智浩;唐觀榮;吳鴻敏;周雪峰;李帥
• 申請（專利權）人: 廣東省智能制造研究所
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 鄧潮彬;莫瑤江

1.一種面向人機交互的協(xié)作機器人示教方法，其特征在于，包括：

通過力傳感器來獲取拖曳機器人的過程中施加在機器人上的操作力；

以所述力傳感器為質心來構建一虛擬負載，并根據(jù)所獲取到的所述操作力來計算當前操作力下機器人的運動指令；

機器人的控制器接收所述運動指令，以控制機器人按照所述運動指令運動，并記錄機器人運動中的過程數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對機器人拖動示教；

以所述力傳感器為質心來構建一虛擬負載，并根據(jù)所獲取到的所述操作力來計算當前操作力下機器人的運動指令包括：

設置虛擬負載的初始化參數(shù)，讀取機器人當前狀態(tài)；

對所獲取到的所述操作力進行濾波處理，得到消抖后的拖動力F；

計算當前時刻的虛擬負載的重力分量G(x)以及阻尼分量

計算虛擬負載有效施加力，其為k_g為時變的重力系數(shù)；

根據(jù)所計算到的虛擬負載有效施加力來計算出虛擬負載的加速度指令

根據(jù)所計算得到的加速度指令來計算當前時刻的關節(jié)角加速度；

根據(jù)控制周期Δt和計算得到的關節(jié)角加速度計算當前時刻的角速度指令；

將計算得到的角速度指令發(fā)送給機器人控制器，驅動機器人運動；

所述k_g的取值按照下式取：

其中，t為拖動示教的某一時間點，t₀為拖動示教開始時刻，力傳感器還沒有檢測到示教力，此時k_g＝0；t₁為力傳感器檢測到示教力的時刻，當示教力持續(xù)存在Δt₁后，認為測量到的力為有效操作力，令重力系數(shù)從0開始緩慢增加至1，t₂＝t₁+Δt代表認為測量到有效操作力的時刻；t₃為重力系數(shù)增加到1的時刻；t₄時刻，檢測到末端已經撤去示教力，重新令k_g＝0。

2.如權利要求1所述的面向人機交互的協(xié)作機器人示教方法，其特征在于，所述設置虛擬負載的初始化參數(shù)包括：

設置虛擬負載的慣量矩陣M，重力矩陣G和阻尼矩陣B；

其中：M為一個六維對角矩陣：M＝diag(m,m,m,J_x,J_y,J_z)其中m為向虛擬負載的質量，J_x，J_y，J_z為轉動慣量；G＝[0,0,mg,0,0,0]^T；B＝diag(b_t,b_t,b_t,b_x,b_y,b_z)；

根據(jù)機器人初始時刻關節(jié)角速度和雅克比矩陣J(θ₀)計算初始時刻的末端執(zhí)行器速度

其中：

3.如權利要求2所述的面向人機交互的協(xié)作機器人示教方法，其特征在于，所述加速度指令通過如下公式計算而得：

所述當前時刻的關節(jié)角加速度通過如下公式計算而得：

所述當前時刻的角速度指令通過如下公式計算而得：