[發明專利]協作機器人的控制方法、控制裝置

在審

• 申請號: 202210201743.X
• 申請日: 2022-03-03
• 公開（公告）號: CN114571453A
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發明（設計）人: 魏洪興;張世亮;張舟;袁紫衣
• 申請（專利權）人: 遨博（北京）智能科技有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 陳紅橋

本發明提供一種協作機器人的控制方法、控制裝置，所述方法包括以下步驟：建立協作機器人在DH模型中臂管的軸向形變量與關節溫度、環境溫度關系的補償模型；接收到協作機器人的啟動指令后，以預設周期獲取當前環境溫度、協作機器人的當前關節溫度，并根據補償模型、當前環境溫度、當前關節溫度獲取協作機器人的臂管的軸向形變量；根據臂管的軸向形變量獲取臂管對應的關節補償角度；根據關節補償角度對對應的關節進行角度補償。本發明可以在協作機器人工作過程中根據關節溫度自適應對關節進行角度補償，從而可以避免由于環境溫度變化等因素導致協作機器人重復定位精度差的問題，且無需進行熱機，提高了協作機器人的工作效率。

技術領域

本發明涉及自動化技術領域，具體涉及一種協作機器人的控制方法、一種協作機器人的控制裝置。

背景技術

協作機器人的重復定位精度(指同一個位置多次定位結果的一致性)受溫度變化影響比較大，溫度變化包括兩方面：一是環境溫度變化，二是機器人在運動過程中電機發熱、結構件之間摩擦生熱等導致關節溫度升高。溫度的變化會導致協作機器人機械臂(臂管)發生形變，從而導致協作機器人的重復定位精度差的問題，降低協作機器人工作的可靠性。

相關技術中，為避免環境溫度變化對協作機器人的重復定位精度產生影響，一般是在協作機器人在使用過程中，先熱機兩三個小時，待關節溫度穩定后再開始正常工作，而且需要在使用過程中盡量保證環境溫度不能有變化。該方式不僅浪費時間，導致協作機器人工作效率大大下降，而且由于外界環境的突發性和不可控性，導致該方式的可靠性低。

發明內容

本發明為解決上述技術問題，本發明第一方面實施例提供了一種協作機器人的控制方法。

本發明第二方面實施例提供了一種協作機器人的控制裝置。

本發明采用的技術方案如下：

本發明第一方面實施例提出了一種協作機器人的控制方法，包括以下步驟：建立所述協作機器人在DH模型(對機器人的連桿和關節進行建模的一種標準方法)中臂管的軸向形變量與關節溫度、環境溫度關系的補償模型；接收到所述協作機器人的啟動指令后，以預設周期獲取當前環境溫度、所述協作機器人的當前關節溫度，并根據所述補償模型、所述當前環境溫度、所述當前關節溫度獲取所述協作機器人的臂管的軸向形變量；根據所述臂管的軸向形變量獲取臂管對應的關節補償角度；根據所述關節補償角度對對應的關節進行角度補償。

本發明上述的協作機器人的控制方法還具有如下附加技術特征：

根據本發明的一個實施例，建立所述協作機器人在DH模型中臂管的軸向形變量與關節溫度、環境溫度關系的補償模型，具體包括：獲取所述軸向形變量與關節溫度、環境溫度關系的補償系數；根據所述補償系數建立所述補償模型。

根據本發明的一個實施例，根據以下公式建立所述協作機器人在DH模型中臂管軸向形變量與關節溫度、環境溫度關系的補償模型：

Δa＝k1*((t2+t3+2*t_∞)–(t2(0)+t3(0)+2*t_cal))+k2*(t_∞-t_cal)；

其中，Δa為臂管軸向形變量，k1為第一系數，k2為第二系數，t2為所述臂管一端的關節溫度，t3為所述臂管另一端的關節溫度，t_cal為標定環境溫度，t_∞為環境溫度，t2(0)為所述臂管一端的標定關節溫度，t3(0)為所述臂管另一端的標定關節溫度。

根據本發明的一個實施例，采用以下步驟獲取所述第一系數k1：控制所述協作機器人以預設頻率以第一姿態觸碰工裝；控制所述環境溫度不變，且所述環境溫度與標定環境溫度相同，獲取所述協作機器人臂管的實際軸向形變量、所述臂管一端的實際關節溫度、所述臂管另一端的實際關節溫度；根據所述補償模型、所述協作機器人臂管的實際軸向形變量、所述臂管一端的實際關節溫度、所述臂管另一端的實際關節溫度獲取所述第一系數k1。