[發明專利]一種機器人機械疲勞測試系統和方法

在審

• 申請號: 202210744027.6
• 申請日: 2022-06-28
• 公開（公告）號: CN115406632A
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發明（設計）人: 連瀟;敬志臣;張建銳;邊建瀟;羅宏博;敬謙
• 申請（專利權）人: 隴東學院
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00
• 代理公司: 深圳科潤知識產權代理事務所(普通合伙) 44724
• 代理人: 劉強強

本發明提供了一種機器人機械疲勞測試系統和方法，其中系統包括：設置一用于機械臂運動限位的機械夾具；在機械夾具的內側面分別設置有傳感器矩陣；控制裝置，用于設置機械臂運動行程，并限定在機械夾具之間進行往復運動，在往復運動過程中，所述機械臂作用于傳感器矩陣上；本發明通過采用傳感器矩陣來捕獲機械臂在往復運動的拐點處的多個壓力信號，從而獲取機械臂在拐點位置的作用力的變化，基于作用力的變化就能反應出機械手臂的疲勞測試結果。該方法可以短周期內就能識別機械手臂的疲勞測試結果。

技術領域

本發明涉及機器人機械疲勞測試技術領域，特別是涉及一種機器人機械疲勞測試系統及方法。

背景技術

傳統的機械疲勞測試的方法都是給機械人的運動關節處設置傳感器，通過在采集周期內采集各個關節的受力力矩或者機械手臂的移動距離的變化來反映出機械手臂的疲勞測試，而這些需要測試大量的數據才能得出結果。

由于在測試過程中機器人的機械運動都是往復式運動的，在往復式運動的兩個拐點，實際上在拐點是一個弧形運動的拐點，機械運動過程中，其在拐點的弧形運動由于機械疲勞會使得拐點處的弧形發生變化，弧度變小，可以基于捕捉弧度來測試機器人機械疲勞。

發明內容

有鑒于此，本發明的主要目的在于提供一種機器人機械疲勞測試系統及方法。本發明采用的技術方案如下：

機器人機械疲勞測試系統，包括：

設置一用于機械臂運動限位的機械夾具；

在機械夾具的內側面分別設置有傳感器矩陣；

控制裝置，用于設置機械臂運動行程，并限定在機械夾具之間進行往復運動，在往復運動過程中，所述機械臂作用于傳感器矩陣上；

所述傳感器矩陣，具有多個傳感點位，每一傳感點位形成一個獨立的傳感信號，當所述機械臂作用于傳感器矩陣上時，不同的傳感點位由于受到的機械臂作用力的不平衡形成多個傳感信號，并將所述傳感信號基于位置編碼同步傳遞至處理裝置，由處理裝置設置的多個處理單元將對應的傳感點位的每一周期的傳感信號轉化為模擬信號，并獲取每一周期內模擬信號的每一尖峰值，記錄所述尖峰值并以尖峰值所表示的數字量來代表機械臂一個回程周期對傳感器矩陣的作用力，將相鄰周期的作用力按照對應的數字量進行比對，以查看相鄰兩個周期內同一傳感信號所對應的數字量是否一致，以及是否有新的傳感點位的傳感信號接入和原有的傳感點位的傳感信號消失，以獲取機器人機械疲勞結果。

進一步地，所述處理裝置具有:

處理矩陣，所述處理矩陣包括多個處理單元，所述處理單元依據所述編碼與傳感點位形成對應的連接，所述處理單元用于將每一周期的傳感信號轉化為模擬信號，并獲取每一周期內模擬信號的每一尖峰值，記錄所述尖峰值并以尖峰值所表示的數字量來代表機械臂一個回程周期對傳感器矩陣的作用力；

監測單元，用于監測每一處理單元的信號接入，并記錄具有傳感信號接入的處理單元，以此將具有傳感信號接入的處理單元所形成的作用力按照編碼輸出；

存儲單元，用于連接所述監測單元，基于時鐘時序將監測單元輸出的作用力進行存儲；

對比單元，用于從所述存儲單元中加載所述作用力并將相鄰周期的作用力按照對應的數字量進行比對，以查看相鄰兩個周期內同一傳感信號所對應的數字量是否一致，以及是否有新的傳感點位的傳感信號接入和原有的傳感點位的傳感信號消失；

判斷單元，用于基于比對單元的比對結果來獲取機器人機械疲勞結果。

進一步地，所述傳感器矩陣包括：

貼片，固定在機械夾具的內側面，

在貼片上設置有多個均勻排列的傳感點位；

每一傳感點位處均設置有一壓力傳感器；