[發(fā)明專利]基于力覺傳感器的協(xié)作機器人控制方法及協(xié)作機器人

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210422381.7
• 申請日: 2022-04-21
• 公開（公告）號: CN114872041A
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭秦陽;伊春明;陳子豪;常青藤;陳飛
• 申請（專利權(quán)）人: 上海發(fā)那科機器人有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;B25J9/00
• 代理公司: 上海申新律師事務(wù)所 31272
• 代理人: 吳軼淳

1.一種基于力覺傳感器的協(xié)作機器人控制方法，其特征在于，所述協(xié)作機器人包括一個機械臂，所述機械臂的自由端上設(shè)置有一第一力覺傳感器；所述協(xié)作機器人上還設(shè)置有至少一個第二力覺傳感器；

則所述協(xié)作機器人控制方法具體包括：

步驟S1：于所述第一力覺傳感器上設(shè)置第一物體，根據(jù)所述第一物體構(gòu)建工具坐標(biāo)系；

步驟S2：分別采集所述第一力覺傳感器的第一力度數(shù)據(jù)和所述第二力覺傳感器的第二力度數(shù)據(jù)；

步驟S3：于所述工具坐標(biāo)系中采用所述第一力度數(shù)據(jù)對所述第二力度數(shù)據(jù)進(jìn)行補償，以獲得實際力度數(shù)據(jù)；

步驟S4：采用所述實際力度數(shù)據(jù)控制所述協(xié)作機器人。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的協(xié)作機器人控制方法，其特征在于，所述步驟S1包括：

步驟S11：將所述第一物體設(shè)置在所述第一力覺傳感器上；

步驟S12：根據(jù)所述第一物體對所述協(xié)作機器人進(jìn)行負(fù)載設(shè)置；

步驟S13：根據(jù)所述第一物體構(gòu)建所述工具坐標(biāo)系。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的協(xié)作機器人控制方法，其特征在于，所述步驟S12中，對所述協(xié)作機器人進(jìn)行負(fù)載設(shè)置的同時，還獲取所述第一物體和所述第一力覺傳感器的質(zhì)量和重心。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的協(xié)作機器人控制方法，其特征在于，所述步驟S3包括：

步驟S31：根據(jù)所述第一力度數(shù)據(jù)在所述工具坐標(biāo)系中生成多個第一矢量力，以及，根據(jù)所述第二力度數(shù)據(jù)在所述工具坐標(biāo)系中生成多個第二矢量力；

步驟S32：對每個所述第二矢量力分別采用對應(yīng)的所述第一矢量力生成補償力度分量；

步驟S33：根據(jù)多個所述補償矢量力生成所述實際力度數(shù)據(jù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的協(xié)作機器人控制方法，其特征在于，所述步驟S4包括：

步驟S4：判斷所述實際力度數(shù)據(jù)是否大于一碰撞力度閾值；

若是，表明所述協(xié)作機器人發(fā)生了碰撞，停止所述協(xié)作機器人；

若否，表明所述協(xié)作機器人未發(fā)生碰撞。

6.一種協(xié)作機器人，其特征在于，用于實施如權(quán)利要求1-5任意一項所述的協(xié)作機器人控制方法，包括：

機器人主體，所述機器人主體上設(shè)置有一機械臂；

所述機械臂的自由端用于安裝第一物體；

所述自由端上設(shè)置有第一力覺傳感器；

所述協(xié)作機器人上還設(shè)置有第二力覺傳感器；

還包括一控制器，所述控制器分別連接所述第一力覺傳感器和所述第二力覺傳感器。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的協(xié)作機器人，其特征在于，所述控制器內(nèi)包括：

第一采集子模塊，所述第一采集子模塊連接所述第一力覺傳感器，所述第一采集子模塊獲取所述第一力覺傳感器上的第一力度數(shù)據(jù)；

第二采集子模塊，所述第二采集子模塊連接所述第二力覺傳感器，所述第二采集子模塊獲取所述第二力覺傳感器上的第二力度數(shù)據(jù)；

坐標(biāo)系設(shè)定子模塊，所述坐標(biāo)系設(shè)定子模塊連接所述機械臂。所述坐標(biāo)系設(shè)定子模塊根據(jù)所述第一物體構(gòu)建工具坐標(biāo)系；

補償子模塊，所述補償子模塊連接所述第一采集子模塊，所述第二采集子模塊和所述坐標(biāo)系設(shè)定子模塊，所述補償子模塊根據(jù)所述工具坐標(biāo)系采用所述第一力度數(shù)據(jù)對所述第二力度數(shù)據(jù)進(jìn)行補償，從而生成實際力度數(shù)據(jù)；

碰撞報警子模塊，所述碰撞報警子模塊連接所述補償子模塊，所述碰撞報警子模塊根據(jù)所述實際力度數(shù)據(jù)判斷所述協(xié)作機器人是否發(fā)生碰撞。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的協(xié)作機器人，其特征在于，所述機器人主體和所述機械臂上分別設(shè)置有多個所述第二力覺傳感器；

所述機械臂的關(guān)節(jié)內(nèi)部設(shè)置有所述第二力覺傳感器；

所述機器人主體上分布有多個所述第二力覺傳感器。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的協(xié)作機器人，其特征在于，所述控制器設(shè)置在一控制柜中，所述控制柜中設(shè)置有一示教器；

所述示教器連接所述控制器，以向所述控制器中輸入補償程序。