[發(fā)明專利]教導(dǎo)位置與姿態(tài)的觸發(fā)與補(bǔ)償方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010406246.4
• 申請日: 2020-05-14
• 公開（公告）號: CN113664815B
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 袁偉翔;楊尊富
• 申請（專利權(quán)）人: 創(chuàng)博股份有限公司
• 主分類號: B25J9/10
• 分類號: B25J9/10;B25J9/16
• 代理公司: 北京匯澤知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11228
• 代理人: 關(guān)宇辰

本發(fā)明提供一種教導(dǎo)位置與姿態(tài)的觸發(fā)與補(bǔ)償方法。于姿態(tài)維持模式下，自動化機(jī)械系統(tǒng)每隔一周期計算并執(zhí)行新的姿態(tài)維持命令以使其機(jī)械設(shè)備維持在第一姿態(tài)，并于新的姿態(tài)命令與第一姿態(tài)的參考命令具有力矩差異時，判定機(jī)械設(shè)備接受外力，決定外力的方向并切換至動力維持模式。于動力維持模式下，自動化機(jī)械系統(tǒng)依據(jù)補(bǔ)償力及各馬達(dá)的當(dāng)前動力計算動力維持命令并經(jīng)由馬達(dá)驅(qū)動器執(zhí)行動力維持命令以減輕朝外力的方向調(diào)整機(jī)械設(shè)備為第二姿態(tài)的阻力。本發(fā)明可供用戶以便捷且省力的方式來對機(jī)械設(shè)備的位置姿態(tài)進(jìn)行教導(dǎo)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是與有關(guān)機(jī)械設(shè)備的姿態(tài)教導(dǎo)，特別有關(guān)于教導(dǎo)位置與姿態(tài)的觸發(fā)與補(bǔ)償方法。

背景技術(shù)

于現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)要對機(jī)械設(shè)備(如多軸機(jī)構(gòu)或機(jī)械手臂)的位置與姿態(tài)進(jìn)行教導(dǎo)時，通常是由用戶操作具有多個操作按鈕的教導(dǎo)盒，前述多個操作按鈕分別用來控制機(jī)械設(shè)備的多個馬達(dá)來轉(zhuǎn)動，以使機(jī)械設(shè)備到達(dá)用戶期望的位置與姿態(tài)。

上述教導(dǎo)技術(shù)中，用戶必須將期望的位置與姿態(tài)自空間坐標(biāo)系(即XYZ軸坐標(biāo)系)轉(zhuǎn)換至機(jī)械設(shè)備的運(yùn)動坐標(biāo)系(由多個馬達(dá)位置組成多維度坐標(biāo)系)才能進(jìn)行操作，進(jìn)而順利使機(jī)械設(shè)備到達(dá)用戶期望的位置與姿態(tài)。上述教導(dǎo)技術(shù)不僅費(fèi)時亦不夠直覺。

為解決上述問題，目前另有一種位置與姿態(tài)教導(dǎo)技術(shù)被提出，前述位置與姿態(tài)教導(dǎo)技術(shù)是由用戶先操作機(jī)械設(shè)備進(jìn)入力矩模式，再以人力調(diào)整機(jī)械設(shè)備的姿態(tài)，借以直覺地使機(jī)械設(shè)備到達(dá)期望的位置與姿態(tài)。

然而，用戶每次要進(jìn)行位置與姿態(tài)教導(dǎo)時，都必須先手動操作機(jī)械設(shè)備切換至力矩模式，因而相當(dāng)不便。

此外，于力矩模式下，機(jī)械設(shè)備的各馬達(dá)是輸出固定的力矩以于未受額外的外力的情況下維持固定姿態(tài)，當(dāng)用戶以人力調(diào)整機(jī)械設(shè)備的姿態(tài)時，必須克服機(jī)械設(shè)備的摩擦力與前述力矩，才能改變機(jī)械設(shè)備的姿態(tài)，而相當(dāng)費(fèi)力。

是以，現(xiàn)有姿態(tài)教導(dǎo)技術(shù)存在上述問題，而亟待更有效的方案被提出。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的，在于提供一種教導(dǎo)位置與姿態(tài)的觸發(fā)與補(bǔ)償方法，可自動偵測用戶是否開始執(zhí)行姿態(tài)教導(dǎo)。

為達(dá)上述目的，本發(fā)明提供一種教導(dǎo)位置與姿態(tài)的觸發(fā)與補(bǔ)償方法，用于包含一控制器、一馬達(dá)驅(qū)動器及一機(jī)械設(shè)備的一自動化機(jī)械系統(tǒng)，該機(jī)械設(shè)備包括用以變換位置與姿態(tài)的多個馬達(dá)，該教導(dǎo)位置與姿態(tài)的觸發(fā)與補(bǔ)償方法包括以下步驟：

a) 于一姿態(tài)維持模式下，該控制器每隔一周期計算并執(zhí)行新的姿態(tài)維持命令以使該機(jī)械設(shè)備維持在一第一姿態(tài)，其中該姿態(tài)維持命令包括各該馬達(dá)的一馬達(dá)控制命令；

b) 于新的該姿態(tài)維持命令的輸出力矩與該第一姿態(tài)所對應(yīng)的一參考姿態(tài)命令的輸出力矩之間具有差異時，判定該機(jī)械設(shè)備接受一外力，決定該外力的方向并切換至一動力維持模式；

c) 于該動力維持模式下，決定該機(jī)械設(shè)備的各該馬達(dá)的當(dāng)前動力；

d) 依據(jù)該外力的方向決定一補(bǔ)償力；及

e) 依據(jù)該補(bǔ)償力及各該馬達(dá)的該當(dāng)前動力計算一動力維持命令并經(jīng)由該馬達(dá)驅(qū)動器執(zhí)行該動力維持命令以減輕朝該外力方向調(diào)整該機(jī)械設(shè)備為一第二姿態(tài)的阻力，其中該動力維持命令包括各該馬達(dá)的該馬達(dá)控制命令。

于一實(shí)施例中，該步驟a)包括以下步驟：

a1) 于該姿態(tài)維持模式下，該控制器每隔該周期取得該機(jī)械設(shè)備的一當(dāng)前姿態(tài)；

a2) 依據(jù)該當(dāng)前姿態(tài)與該第一姿態(tài)之間的一差異計算新的該姿態(tài)維持命令；及

a3) 依據(jù)新的該姿態(tài)維持命令的各該馬達(dá)控制命令控制各該馬達(dá)轉(zhuǎn)動以使該機(jī)械設(shè)備為該第一姿態(tài)，其中各該馬達(dá)控制命令包括一轉(zhuǎn)動速度命令與一轉(zhuǎn)動方向命令。

于一實(shí)施例中，該當(dāng)前姿態(tài)包括各該馬達(dá)的當(dāng)前位置，該第一姿態(tài)包括各該馬達(dá)的一第一位置；