[發(fā)明專利]機器人緊急制動方法、機器人及存儲介質(zhì)

有效

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• 申請日: 2021-08-20
• 公開（公告）號: CN113635306B
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡飛鵬;張茜;雷俊松;劉旭;羅兆江
• 申請（專利權(quán)）人: 珠海格力電器股份有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;B25J19/00
• 代理公司: 深圳市康弘知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44247
• 代理人: 孫潔敏

本發(fā)明公開了一種機器人緊急制動方法、機器人及存儲介質(zhì)，所述方法包括：觸發(fā)緊急制動時，獲取機器人各關(guān)節(jié)軸的運動參數(shù)約束值及各關(guān)節(jié)軸的當前的角度值和運動參數(shù)；根據(jù)各關(guān)節(jié)軸的運動參數(shù)約束值及當前的運動參數(shù)，采用設(shè)定的加減速策略規(guī)劃機器人各個關(guān)節(jié)軸減速至零的角度增量、時間及角速度曲線；根據(jù)規(guī)劃的各個關(guān)節(jié)軸的角度增量判斷是否存在關(guān)節(jié)超出限位；若不存在關(guān)節(jié)超出限位，則保持角度增量不變，將各個關(guān)節(jié)軸減速至零的時間中的最大值設(shè)定為其它各個關(guān)節(jié)軸減速至零的時間，重新規(guī)劃其它各個關(guān)節(jié)軸減速至零的角速度曲線。采用本發(fā)明的技術(shù)方案，可以保證機器人各關(guān)節(jié)軸以最快的速度停止。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機器人控制領(lǐng)域，尤其涉及一種機器人緊急制動方法、機器人及存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)

近年來，隨著工業(yè)的發(fā)展，工業(yè)機器人的需求逐漸增加，對其安全性的要求也越來越高。當工業(yè)機器人正常運行過程中發(fā)生危害時，急停裝置作為緊急制動的措施，可以通過人為按下急停按鈕，使機器人的所有軸立即停止運動，有效終止危害。目前使機器人緊急停止的方式有兩種：一是控制器不進行速度規(guī)劃，伺服驅(qū)動器直接受控停止，但此種方式會給機器人帶來較大的沖擊和振動，縮短機器人壽命；二是通過控制器對機器人TCP（ToolCenter Point，工具中心點）線速度進行降速規(guī)劃實現(xiàn)機器人停止，例如S型速度曲線，但該方式未考慮關(guān)節(jié)約束，從而不能充分發(fā)揮機器人關(guān)節(jié)的最佳性能，因此不能達到時間最優(yōu)，且在機器人高速運動過程中，若速度曲線參數(shù)設(shè)置不合理，該方式會出現(xiàn)機器人抖動。

在中國專利申請CN112269348A中，提出了一種運動控制急停方法，但是該方法是針對觸發(fā)急停時的笛卡爾線速度進行重新規(guī)劃，且在計算過程中急停時間由自己設(shè)定，因此不能保證機器人各關(guān)節(jié)軸以最大的速度和加速度停止。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對上述現(xiàn)有技術(shù)中機器人緊急制動過程中不能以最快的速度停止的技術(shù)問題，提供一種機器人緊急制動方法、機器人及存儲介質(zhì)。

本發(fā)明實施例中，提供了一種機器人緊急制動方法，其包括：

觸發(fā)緊急制動時，獲取機器人各關(guān)節(jié)軸的運動參數(shù)約束值及各關(guān)節(jié)軸的當前的角度值、運動參數(shù)；

根據(jù)各關(guān)節(jié)軸的運動參數(shù)約束值及當前的運動參數(shù)，采用設(shè)定的加減速策略規(guī)劃機器人各個關(guān)節(jié)軸減速至零的角度增量、時間及角速度曲線；

根據(jù)規(guī)劃的各個關(guān)節(jié)軸的角度增量判斷是否存在關(guān)節(jié)超出限位；

若不存在關(guān)節(jié)超出限位，則保持角度增量不變，將各個關(guān)節(jié)軸減速至零的時間中的最大值設(shè)定為其它各個關(guān)節(jié)軸減速至零的時間，重新規(guī)劃其它各個關(guān)節(jié)軸減速至零的角速度曲線。

本發(fā)明實施例中，若存在關(guān)節(jié)超出限位，則采用對機器人的TCP線速度進行規(guī)劃的方式，來重新規(guī)劃機器人各關(guān)節(jié)軸減速至零的角速度曲線。

本發(fā)明實施例中，所述各個關(guān)節(jié)軸的運動參數(shù)包括各關(guān)節(jié)的角速度值、角加速度值及角捷度值。

本發(fā)明實施例中，所述的機器人緊急制動方法，還包括：

控制機器人各關(guān)節(jié)軸按照重新規(guī)劃的角速度曲線逐步減速到零。

本發(fā)明實施例中，根據(jù)各個關(guān)節(jié)軸的角度增量判斷是否存在關(guān)節(jié)超出限位，包括：

計算各個關(guān)節(jié)軸減速至零時的角度值；

根據(jù)各個關(guān)節(jié)軸減速至零時的角度值來判斷各個關(guān)節(jié)軸是否存在超過關(guān)節(jié)限位的情況。

本發(fā)明實施例中，計算各個關(guān)節(jié)軸減速至零時的角度值，包括：

根據(jù)起始點關(guān)節(jié)角度值和觸發(fā)急停瞬時的各關(guān)節(jié)角度值來確定各個關(guān)節(jié)軸的方向向量；

采用如下公式計算各關(guān)節(jié)軸減速至零時的角度值，

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