[發明專利]一種機器人自適應調速方法及多關節機器人

在審

• 申請號: 202111041037.5
• 申請日: 2021-09-07
• 公開（公告）號: CN113771031A
• 公開（公告）日: 2021-12-10
• 發明（設計）人: 陳世超;張小川
• 申請（專利權）人: 蘇州艾利特機器人有限公司
• 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

本發明提供一種機器人自適應調速方法及多關節機器人，所述方法包括:設定機器人的安全參數；運行過程中檢測特定參數的運行值，比較所述運行值和安全參數，當所述運行值超過所述安全參數時，觸發機器人實時調速；所述機器人實時調速包括：確定特定參數的目標值，所述目標值小于或等于安全參數，根據所述目標值和運行值的比值確定調速輸出百分比；根據所述調速輸出百分比，規劃機器人在各運行周期的位置命令增量以調整特定參數的運行值，所述機器人調速前和調速后發送的位置命令增量總量一致。本發明具體實施例的有益效果在于：當機器人觸發調速時，根據規劃位置命令增量的方式進行調速，機器人調速前后的運行軌跡保持不變。

技術領域

本發明屬于工業機器人領域，特別是涉及一種機器人自適應調速方法及多關節機器人。

背景技術

中國是制造業大國，隨著人口紅利衰退，傳統勞動密集型生產模式難以持續，機器替代人工勢在必行，企業向自動化生產升級改造成發展主要方向。工業機器人領域包括傳統的工業機器人和協作機器人，傳統的工業機器人應用于工業環境中替代人工操作，新型的協作機器人主要用于在已有的產線布局上進行優化，便于人和機器協同工作，協作機器人的工作場景使得其對安全性、輕便性等性能提出較高的要求。

為保證協作機器人運行的安全性，協作機器人通常有較多的安全參數限制運行條件，機器人運行條件如果不滿足安全參數將會觸發急停。機器人在執行工作前會進行示教，期望機器人跟隨預定軌跡運行，但是即便是在進行示教時機器人的各項參數均滿足要求，在實際運動中機器人很可能因為一些特殊點位導致超速報警，機器人驟然停止運動會對機體造成較大的運動沖擊。

傳統的方式中，當觸發機器人調速時，按照觸發時刻的運動參數進行相應的運動規劃，機器人運動過程中重新進行運動規劃，會使得機器人原有的移動路徑發生偏移，不能完美跟隨最初設定的預定軌跡，可能影響操縱精度。

發明內容

本發明的目的在于提供一種機器人自適應調速方法及多關節機器人，以解決現有技術中的機器人發生異常狀況驟然停機影響機器人工作穩定性，以及機器人運動過程中通過運動規劃改變機器人速度影響機器人跟隨預定軌跡的問題。

為實現上述目標，本發明可采用如下技術方案：一種機器人自適應調速方法，機器人能夠根據示教過程設定的預定軌跡運行以執行工作任務，機器人執行預定軌跡的過程由多個運行周期組成，所述方法包括：設定機器人的安全參數，所述安全參數限制機器人運行過程中特定參數的最大運行值；運行過程中檢測特定參數的運行值，比較所述運行值和安全參數，當所述運行值超過所述安全參數時，觸發機器人實時調速以減速；所述機器人實時調速包括：確定特定參數的目標值，所述目標值小于或等于安全參數，根據所述目標值和運行值的比值確定調速輸出百分比；根據所述調速輸出百分比，規劃機器人各運行周期的位置命令增量以調整特定參數的運行值，所述機器人調速前和調速后發送的位置命令總量一致。

進一步的，當所述運行值小于安全參數時，檢測機器人的安全參數是否發生變化，若檢測到安全參數增大，觸發機器人實時調速以增速。

進一步的，所述機器人具有常規運行模式和縮減模式，所述常規運行模式下的安全參數大于所述縮減模式下的安全參數，所述方法包括：當所述運行值小于當前安全參數時，檢測是否發生模式切換，檢測到機器人從縮減模式切換至常規運行模式時，觸發機器人實時調速以增速。

進一步的，所述機器人包括底座、連桿和多個關節，其中連接倆較長的連桿的關節為肘部關節，機器人末端用于連接工作工具，所述特定參數包括肘部速度、各關節速度、末端工具速度中至少部分，所述安全參數包括機器人最大肘部速度，各關節的最大關節速度，最大末端工具速度中至少部分。

進一步的，根據所述調速輸出百分比，規劃各運行周期的位置命令增量以調整特定參數的運行值包括：

根據所述調速輸出百分比，規劃調速周期長度，根據調速周期長度和調速前規劃的位置命令總量拆分各運行周期的位置命令增量。