[發(fā)明專利]機器人拖動示教軌跡復(fù)現(xiàn)方法及系統(tǒng)、計算機存儲介質(zhì)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110642631.3
• 申請日: 2021-06-09
• 公開（公告）號: CN113442115A
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 魏曉晨
• 申請（專利權(quán)）人: 配天機器人技術(shù)有限公司
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00
• 代理公司: 深圳市威世博知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44280
• 代理人: 黎堅怡

本申請公開了一種機器人拖動示教軌跡復(fù)現(xiàn)方法及系統(tǒng)、計算機存儲介質(zhì)。該機器人拖動示教軌跡復(fù)現(xiàn)方法包括：獲取拖動過程中傳感器采集的機器人末端的受力信息；根據(jù)受力信息獲得笛卡爾空間下機器人末端所受外力以及外力力矩；根據(jù)外力、外力力矩以及柔順控制參數(shù)，得到柔順控制后機器人末端的位姿矩陣；根據(jù)位姿矩陣通過運動學(xué)逆解計算得到機器人各軸的軸位置；根據(jù)記錄的各插補周期的機器人各軸的軸位置，復(fù)現(xiàn)拖動示教軌跡。通過這種方式，能夠提高機器人示教精準(zhǔn)度及示教效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及機器人技術(shù)領(lǐng)域，特別是機器人拖動示教軌跡復(fù)現(xiàn)方法及系統(tǒng)、計算機存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)

目前，傳統(tǒng)工業(yè)機器人的示教工作有通過示教盒操作、離線編程、在線編程、機器人視覺、焊縫跟蹤及拖動示教等方式。考慮到焊接工件的多樣性、復(fù)雜性及安全性，人工拖動示教的方式更加有優(yōu)越性。

現(xiàn)有拖動示教有兩種方式：一種是通過計算工業(yè)機器人各個關(guān)節(jié)所受重力矩及摩擦力矩進行力矩補償，使得機器人處于零力狀態(tài)，進而可實現(xiàn)外部拖動；另一種是通過在工業(yè)機器人各個關(guān)節(jié)安裝關(guān)節(jié)力矩傳感器，當(dāng)用戶拖動時獲取各關(guān)節(jié)傳感器力矩信息，處理后得到各軸外力信息，并在軸空間下采用導(dǎo)納控制實現(xiàn)軸空間拖動示教。

但第一種方式需要對機器人本體參數(shù)及摩擦參數(shù)進行精確辨識，而實際情況下，受電機性能、減速器性能等因素影響，計算模型難以保證力矩精度；第二方式需要在各個軸端增加力矩傳感器，因而成本耗費較大，且效率較低。

發(fā)明內(nèi)容

本申請主要解決的技術(shù)問題是如何提高機器人示教精準(zhǔn)度及示教效率。

為解決上述技術(shù)問題，本申請采用的一個技術(shù)方案是：提供一種機器人拖動示教軌跡復(fù)現(xiàn)方法。該機器人拖動示教軌跡復(fù)現(xiàn)方法包括：獲取拖動過程中傳感器采集的機器人末端的受力信息；根據(jù)受力信息獲得笛卡爾空間下機器人末端所受外力以及外力力矩；根據(jù)外力、外力力矩以及柔順控制參數(shù)，得到柔順控制后機器人末端的位姿矩陣；根據(jù)位姿矩陣通過運動學(xué)逆解計算得到機器人各軸的軸位置；根據(jù)記錄的各插補周期的機器人各軸的軸位置，復(fù)現(xiàn)拖動示教軌跡。

為解決上述技術(shù)問題，本申請采用的另一個技術(shù)方案是：提供一種機器人拖動示教軌跡復(fù)現(xiàn)系統(tǒng)。該機器人拖動示教軌跡復(fù)現(xiàn)系統(tǒng)包括：機器人控制器、機器人、傳感器，其中傳感器設(shè)置在機器人末端，用于在機器人的末端被拖動的過程中采集機器人末端的受力信息；機器人控制器用于獲取拖動過程中傳感器采集的機器人末端的受力信息，并用于根據(jù)受力信息獲得笛卡爾空間下機器人末端所受外力以及外力力矩；機器人控制器用于根據(jù)外力、外力力矩以及柔順控制參數(shù)，得到柔順控制后機器人末端的位姿矩陣，并根據(jù)位姿矩陣通過運動學(xué)逆解計算得到機器人各軸的軸位置，且根據(jù)記錄的各插補周期的機器人各軸的軸位置，復(fù)現(xiàn)拖動示教軌跡。

為解決上述技術(shù)問題，本申請采用的另一個技術(shù)方案是：提供一種計算機存儲介質(zhì)，其上存儲有程序指令，程序指令被執(zhí)行時以實現(xiàn)上述機器人拖動示教軌跡復(fù)現(xiàn)方法。

本申請的有益效果是：區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)，本申請實施例機器人拖動示教軌跡復(fù)現(xiàn)方法包括：獲取拖動過程中傳感器采集的機器人末端的受力信息；根據(jù)受力信息獲得笛卡爾空間下機器人末端所受外力以及外力力矩；根據(jù)外力、外力力矩以及柔順控制參數(shù)，得到柔順控制后機器人末端的位姿矩陣；根據(jù)位姿矩陣通過運動學(xué)逆解計算得到機器人各軸的軸位置；根據(jù)記錄的各插補周期的機器人各軸的軸位置，復(fù)現(xiàn)拖動示教軌跡。本申請實施例采用傳感器采集機器人被拖動時的外力信息，避免在機器人各個關(guān)節(jié)安裝關(guān)節(jié)力矩傳感器以獲取外力信息，能夠提高外力信息采集效率；同時，本申請實施例對傳感器采集的外力信息進行負(fù)載補償和零點補償，能夠提高外力信息的精準(zhǔn)度，因此，能夠提高機器人示教精準(zhǔn)度及示教效率。

附圖說明

為了更清楚地說明本申請實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。