一种机器人控制方法与装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及机器人控制技术领域，公开了一种机器人控制方法与装置，该机器人控制方法包括：设置追踪周期；在追踪周期内采集力传感器信息，根据采集的力传感器信息获取机器人多轴机构各轴关节的追踪位置，其中，追踪位置为多轴机构各轴关节在下一追踪周期的位置；记录追踪周期与追踪位置，在追踪周期内对追踪位置进行轨迹规划并下发至伺服控制系统，控制多轴机构各轴关节移动至追踪位置。本发明专利技术实施方式还提供了一种机器人控制装置。使得控制机器人的过程精度更高，灵敏度更好。

Robot control method and device

The present invention relates to the field of robot control technology, a robot control method and device for the public, including the robot control method: tracking cycle; force sensor information acquisition in the follow-up period, according to the force sensor information collection robot gets multi axis mechanism of each axis joint position tracking, the tracking position is the position of each joint axis in the next cycle of the multi axis tracking mechanism; tracking and tracking cycle position, trajectory planning and issued to the servo control system of position tracking in the tracking period, control of multi axis mechanism of each joint is moved to position tracking axis. The embodiment of the invention also provides a robot control device. The robot has higher precision and better sensitivity.

【技术实现步骤摘要】
一种机器人控制方法与装置
本专利技术涉及机器人控制
，特别涉及一种机器人控制方法与装置。
技术介绍
现有技术中，在末端带有力传感器的机器人拖动示教方法中，通常有以下三种处理方式，第一种方法是通过获取传感器力矩，获取机器人的法兰工装末端速度，并将获取的力矩与法兰工装末端速度作为一个PID(比例、积分、微分)控制环处理，进而得到机器人各轴关节的下发位置，实现拖动示教的功能。第二种方法是通过动力学方程直接由获取的传感器力矩换算出机器人各关节轴的下发位置。第三种方法是由获取的传感器力矩直接规划机器人法兰工装末端的轨迹，并逆解得到机器人各轴关节的轨迹。在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现现有技术中至少存在以下问题：第一种方法由于不需要进一步规划机器人各轴关节的速度，因而，在拖动机器人时，无法有效的规避奇异位置。第二种方法直接由获取的传感器力矩换算出机器人各关节轴的下发位置，因而，机器人拖动示教的精度比较差。第三种方法由于不通过获取的机器人各轴关节的速度实现轨迹规划，因而，机器人拖动示教的精度比较差，且在拖动示教的过程中难以规避奇异位置。
技术实现思路
本专利技术实施方式的目的在于提供一种机器人控制方法与装置，使得控制机器人的过程精度更高，灵敏度更好。为解决上述技术问题，本专利技术的实施方式提供了一种机器人控制方法，包括：设置追踪周期；在追踪周期内采集力传感器信息，根据采集的力传感器信息获取机器人多轴机构各轴关节的追踪位置，其中，追踪位置为多轴机构各轴关节在下一追踪周期的位置；记录追踪周期与追踪位置，在追踪周期内对追踪位置进行轨迹规划并下发至伺服控制系统，控制多轴机构各轴关节移动至追踪位置。本专利技术的实施方式还提供了一种机器人控制装置，包括：设置模块，用于设置追踪周期；获取模块，用于在追踪周期内采集力传感器信息，根据采集的力传感器信息获取机器人多轴机构各轴关节的追踪位置，其中，追踪位置为多轴机构各轴关节在下一追踪周期的位置。位置下发模块，用于记录追踪周期与追踪位置，在追踪周期内对追踪位置进行轨迹规划并下发至伺服控制系统，控制多轴机构各轴关节移动至追踪位置。本专利技术实施方式相对于现有技术而言，通过在追踪周期内采集力传感信息，并由此规划机器人多轴机构各轴关节的追踪位置，这样，有利于在控制机器人的过程中提高各关节轴运动的精度，以及提高灵敏度。通过记录及下发各位置下发周期的下发位置至伺服控制系统，控制多轴机构各轴关节移动至各下发位置，这样，有利于在拖动机器人移动一次后，实现示教机器人的功能。另外，在追踪周期内采集力传感器信息，根据采集的力传感器信息获取机器人多轴机构各轴关节的追踪位置，包括：在追踪周期内采集力传感器信息，根据采集的力传感器信息获取多轴机构的法兰工装末端速度；根据多轴机构的法兰工装末端速度，获取多轴机构各轴关节的追踪速度；根据多轴机构各轴关节的追踪速度，获取多轴机构各轴关节的追踪位置。本专利技术实施方式中，根据采集的力传感器信息，可以获取多轴机构各轴关节的追踪速度，这样，有利用在获取机器人多轴机构各轴关节的追踪位置后，在将机器人拖动至追踪位置的过程中，提高多轴机构各轴关节移动的精度以及灵敏度。另外，根据多轴机构各轴关节的追踪速度，获取多轴机构各轴关节的追踪位置包括：在追踪周期内，获取多轴机构各轴关节的速度；根据多轴机构各轴关节的速度以及多轴机构各轴关节的追踪速度，获取多轴机构各轴关节的加速度；根据多轴机构各轴关节的速度、多轴机构各轴关节的加速度以及追踪周期，获取多轴机构各轴关节的追踪位置。本专利技术实施方式中，根据获取的多轴机构各轴关节的速度、加速度以及追踪周期，可以获取多轴机构各轴关节的追踪位置，这样，使得获取的追踪位置更准确。另外，获取多轴机构各轴关节的追踪速度后，还包括：如果在多轴机构各轴关节的追踪速度中，存在超出预设的限制关节速度的追踪速度，则对追踪速度超出限制关节速度的轴关节，进行速度修正，将限制关节速度作为修正后的追踪速度，并且其余各轴关节的追踪速度按相同比例降低。本专利技术实施方式中，对于超出预设的限制关节速度的追踪速度，可以进行速度修正，并将限制关节速度作为修正后的追踪速度，同时其余各轴关节的追踪速度可以按相同比例降低，这样，有利于在拖动多轴机构各轴关节移动的过程中，有效地规避奇异位置。附图说明图1是根据本专利技术第一实施方式的机器人控制方法的流程图；图2是根据本专利技术第二实施方式的机器人控制方法的流程图；图3是根据本专利技术第三实施方式的机器人控制装置的结构图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本专利技术各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。本专利技术的第一实施方式涉及一种机器人控制方法，如图1所示，包括：步骤101：设置追踪周期。具体地说，终端可以预先设置追踪周期，其中，追踪周期为获取的力以及力矩值的更新周期。更具体地说，力传感器可以安装在机器人多轴机构的法兰工装末端上。终端可以预先设置追踪周期，并在追踪周期内多次采集力传感器信息，同时，对采集的力传感器信息进行滤波处理，从而，得到需要更新的力以及力矩值。例如，追踪周期为0.01秒时，终端可以在0.01秒内多次采集力传感器信息，得到多个力以及力矩值，并对采集到的力传感器信息进行滤波处理。终端可以获取得到的多个力以及力矩值的平均值，并将上述平均值作为追踪周期内获取的力以及力矩值。这样，终端可以每0.01秒更新一次获取的力以及力矩值。步骤102：在追踪周期内采集力传感器信息，根据采集的力传感器信息获取机器人多轴机构各轴关节的追踪位置。其中，追踪位置为多轴机构各轴关节在下一追踪周期的位置。具体地说，终端通过对在追踪周期内采集的力传感器信息进行滤波处理，获取到需要更新的力以及力矩值后，可以在追踪周期内更新上述力以及力矩值，并且，可以根据更新后的力以及力矩值获取多轴机构的法兰工装末端的速度，进而，根据上述获取的法兰工装末端速度可以获取机器人多轴机构各轴关节的追踪位置。在步骤103：记录追踪周期与追踪位置，在追踪周期内对追踪位置进行轨迹规划并下发至伺服控制系统，控制多轴机构各轴关节移动至追踪位置。具体地说，在获取多轴机构各轴关节的追踪位置后，终端可以记录上述追踪位置以及追踪周期，并且可以根据上述追踪位置以及预设的位置下发周期，在追踪周期内对多轴机构各轴关节进行轨迹规划，得到追踪周期内各位置下发周期的下发位置，同时，可以将各下发位置下发至伺服控制系统，控制多轴机构各轴关节在各位置下发周期内移动至各位置下发周期的下发位置，并最终在追踪周期内移动至追踪位置。同时，终端还可以记录各位置下发周期的下发位置，这样，机器人多轴机构各轴关节可以复现上述规划轨迹。需要说明的是，预设的位置下发周期可以小于或等于追踪周期。例如，追踪周期为0.01秒时，终端可以将位置下发周期设置为0.002秒。根据获取的多轴机构各轴关节的追踪位置，终端可以在0.01秒内对多轴机构各轴关节进行轨迹规划，得到每0.002秒内多轴机构各轴关节需移动至的下发位置，同时，可以将各下发位置下发至伺服控制系本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机器人控制方法，其特征在于，包括：设置追踪周期；在所述追踪周期内采集力传感器信息，根据采集的所述力传感器信息获取机器人多轴机构各轴关节的追踪位置，其中，所述追踪位置为所述多轴机构各轴关节在下一追踪周期的位置；记录所述追踪周期与所述追踪位置，在所述追踪周期内对所述追踪位置进行轨迹规划并下发至伺服控制系统，控制多轴机构各轴关节移动至所述追踪位置。

【技术特征摘要】
1.一种机器人控制方法，其特征在于，包括：设置追踪周期；在所述追踪周期内采集力传感器信息，根据采集的所述力传感器信息获取机器人多轴机构各轴关节的追踪位置，其中，所述追踪位置为所述多轴机构各轴关节在下一追踪周期的位置；记录所述追踪周期与所述追踪位置，在所述追踪周期内对所述追踪位置进行轨迹规划并下发至伺服控制系统，控制多轴机构各轴关节移动至所述追踪位置。2.根据权利要求1所述的机器人控制方法，其特征在于，所述在所述追踪周期内采集力传感器信息，根据采集的所述力传感器信息获取机器人多轴机构各轴关节的追踪位置，包括：在所述追踪周期内采集力传感器信息，根据采集的所述力传感器信息获取多轴机构的法兰工装末端速度；根据所述多轴机构的法兰工装末端速度，获取多轴机构各轴关节的追踪速度；根据所述多轴机构各轴关节的追踪速度，获取多轴机构各轴关节的追踪位置。3.根据权利要求2所述的机器人控制方法，其特征在于，所述在所述追踪周期内采集力传感器信息，根据采集的所述力传感器信息获取多轴机构的法兰工装末端速度，包括：在所述追踪周期内，采集6维力传感器信息，其中，所述6维力传感器信息包括X、Y、Z方向的平移力和A、B、C方向的扭矩；根据采集的所述6维力传感器信息、预设的平移力比例关系与扭矩比例关系，获取多轴机构的法兰工装末端速度；所述多轴机构的法兰工装末端速度的表达式为：6v＝[kpx，kpy，kpz，kra，krb，krc]其中，x、y、z分别为多轴机构的法兰工装末端在X、Y、Z方向的平移力，a、b、c分别为多轴机构的法兰工装末端在A、B、C方向的扭矩，kp与kr分别为预设的平移力比例关系与扭矩比例关系。4.根据权利要求3所述的机器人控制方法，其特征在于，所述根据所述多轴机构的法兰工装末端速度，获取多轴机构各轴关节的追踪速度，具体包括：在所述追踪周期内，获取多轴机构各轴关节的位置；根据所述多轴机构各轴关节的位置，获取雅可比矩阵；根据所述多轴机构的法兰工装末端速度与所述雅可比矩阵，获取多轴机构各轴关节的追踪速度；所述多轴机构各轴关节的追踪速度的公式为：其中，6v是所述多轴机构的法兰工装末端速度，6J(Θ)是所述雅可比矩阵，是所述多轴机构各轴关节的追踪速度。5.根据权利要求2所述的机器人控制方法，其特征在于，所述根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：林俐，顾少骋，朱万辉，李大新，张慧，
申请(专利权)人：上海新时达电气股份有限公司，上海新时达机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31