[發(fā)明專利]一種機(jī)器人自適應(yīng)調(diào)速方法及多關(guān)節(jié)機(jī)器人

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111041037.5
• 申請日: 2021-09-07
• 公開（公告）號: CN113771031A
• 公開（公告）日: 2021-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳世超;張小川
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州艾利特機(jī)器人有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;B25J11/00;B25J19/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種機(jī)器人自適應(yīng)調(diào)速方法，機(jī)器人能夠根據(jù)示教過程規(guī)劃的預(yù)定軌跡運(yùn)行以執(zhí)行工作任務(wù)，其特征在于，機(jī)器人執(zhí)行預(yù)定軌跡的過程由多個運(yùn)行周期組成，所述方法包括：設(shè)定機(jī)器人的安全參數(shù)，所述安全參數(shù)限制機(jī)器人運(yùn)行過程中特定參數(shù)的最大運(yùn)行值；運(yùn)行過程中檢測特定參數(shù)的運(yùn)行值，比較所述運(yùn)行值和安全參數(shù)，當(dāng)所述運(yùn)行值超過所述安全參數(shù)時，觸發(fā)機(jī)器人實時調(diào)速以減速；

所述機(jī)器人實時調(diào)速包括：確定特定參數(shù)的目標(biāo)值，所述目標(biāo)值小于或等于安全參數(shù)，根據(jù)所述目標(biāo)值和運(yùn)行值的比值確定調(diào)速輸出百分比；

根據(jù)所述調(diào)速輸出百分比，規(guī)劃機(jī)器人各運(yùn)行周期的位置命令增量以調(diào)整特定參數(shù)的運(yùn)行值，所述機(jī)器人調(diào)速前和調(diào)速后發(fā)送的位置命令總量一致。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)速方法，其特征在于，當(dāng)所述運(yùn)行值小于安全參數(shù)時，檢測機(jī)器人的安全參數(shù)是否發(fā)生變化，若檢測到安全參數(shù)增大，觸發(fā)機(jī)器人實時調(diào)速以增速。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)速方法，其特征在于，所述機(jī)器人具有常規(guī)運(yùn)行模式和縮減模式，所述常規(guī)運(yùn)行模式下的安全參數(shù)大于所述縮減模式下的安全參數(shù)，所述方法包括：當(dāng)所述運(yùn)行值小于當(dāng)前安全參數(shù)時，檢測是否發(fā)生模式切換，檢測到機(jī)器人從縮減模式切換至常規(guī)運(yùn)行模式時，觸發(fā)機(jī)器人實時調(diào)速以增速。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)速方法，其特征在于，所述機(jī)器人包括底座、連桿和多個關(guān)節(jié)，其中連接倆較長的連桿的關(guān)節(jié)為肘部關(guān)節(jié)，機(jī)器人末端用于連接工作工具，所述特定參數(shù)包括肘部速度、各關(guān)節(jié)速度、末端工具速度中至少部分，所述安全參數(shù)包括機(jī)器人最大肘部速度，各關(guān)節(jié)的最大關(guān)節(jié)速度，最大末端工具速度中至少部分。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)速方法，其特征在于，根據(jù)所述調(diào)速輸出百分比，規(guī)劃各運(yùn)行周期的位置命令增量以調(diào)整特定參數(shù)的運(yùn)行值包括：

根據(jù)所述調(diào)速輸出百分比，規(guī)劃調(diào)速周期長度，根據(jù)調(diào)速周期長度和調(diào)速前規(guī)劃的位置命令總量拆分各運(yùn)行周期的位置命令增量。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)速方法，其特征在于，所述機(jī)器人檢測至少兩個特定參數(shù)，當(dāng)至少存在兩個特定參數(shù)的運(yùn)行值超過安全參數(shù)時，根據(jù)各特定參數(shù)的目標(biāo)值和運(yùn)行值的比值選取較小值確定為調(diào)速輸出百分比。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)速方法，其特征在于，所述規(guī)劃各運(yùn)行周期的位置命令增量包括：通過調(diào)用S型加減速函數(shù)或七次多項式調(diào)速函數(shù)，將機(jī)器人的速度變化趨勢規(guī)劃為“S”型曲線，根據(jù)速度變化趨勢規(guī)劃各運(yùn)行周期的位置命令增量。

8.一種多關(guān)節(jié)機(jī)器人，包括底座、連桿和多個關(guān)節(jié)，機(jī)器人能夠根據(jù)示教過程規(guī)劃的預(yù)定軌跡運(yùn)行以執(zhí)行工作任務(wù)，其特征在于，機(jī)器人執(zhí)行預(yù)定軌跡的過程由多個運(yùn)行周期組成，所述機(jī)器人包括：

設(shè)定模塊，用于設(shè)定機(jī)器人的安全參數(shù)，所述安全參數(shù)限制機(jī)器人運(yùn)行過程中特定參數(shù)的最大運(yùn)行值；

調(diào)速模塊，運(yùn)行過程中檢測特定參數(shù)的運(yùn)行值，比較所述運(yùn)行值和安全參數(shù)，當(dāng)所述運(yùn)行參數(shù)超過所述安全參數(shù)時，觸發(fā)機(jī)器人實時調(diào)速以減速；

其中，所述機(jī)器人實時調(diào)速包括:確定特定參數(shù)的目標(biāo)值，所述目標(biāo)值小于或等于安全參數(shù)，根據(jù)所述目標(biāo)值和運(yùn)行值的比值確定調(diào)速輸出百分比；

根據(jù)所述調(diào)速輸出百分比，規(guī)劃機(jī)器人各運(yùn)行周期的位置命令增量以調(diào)整特定參數(shù)的運(yùn)行值，所述機(jī)器人調(diào)速前和調(diào)速后發(fā)送位置命令的總量一致。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的多關(guān)節(jié)機(jī)器人，其特征在于，所述調(diào)速模塊用于，當(dāng)所述運(yùn)行值小于安全參數(shù)時，檢測機(jī)器人的安全參數(shù)是否發(fā)生變化，若檢測到安全參數(shù)增大，觸發(fā)機(jī)器人實時調(diào)速以增速。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的多關(guān)節(jié)機(jī)器人，其特征在于，所述機(jī)器人具有常規(guī)運(yùn)行模式和縮減模式，所述常規(guī)運(yùn)行模式下的安全參數(shù)大于所述縮減模式下的安全參數(shù)，所述調(diào)速模塊用于當(dāng)所述運(yùn)行值小于當(dāng)前安全參數(shù)時，檢測當(dāng)前是否發(fā)生模式切換，檢測到機(jī)器人從縮減模式切換至常規(guī)運(yùn)行模式時，觸發(fā)機(jī)器人實時調(diào)速以增速。