一种实现机器人双手臂同步控制的方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种实现机器人双手臂同步控制的方法及系统，该方法包括，电控系统中央处理单元接收速度采集器反馈的速度响应值，分别计算第一速度响应值、第二速度响应值与给定速度值的差值绝对值，对应得到第一差值绝对值和第二差值绝对值，当第一差值绝对值与第二差值绝对值均在第一误差范围内时，计算第一速度响应值与第二速度响应值之间的差值绝对值，得到相对差值绝对值，当相对差绝对值在第二误差范围内时，控制左手驱动电机和右手驱动电机运转。与现有技术相比，本发明专利技术有效地解决了机器人双手臂难以协调，同步率低的问题，提高了机器人双手臂的同步控制性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及多电机同步控制领域，特别是涉及一种实现机器人双手臂同步控制的方法及系统。
技术介绍
多电机同步系统是现代工业生产中应用比较广泛的电控系统，它广泛应用于数控机床、工业缝纫机、机器人以及火控等领域。随着工业生产线自动化程度和控制精度要求的提高，对伺服控制系统的实时性、协作性和精准性也提出了更高的要求，因此越来越多地场合需要两台或者多台电机同时工作来达到保证精度、提高性能的目的。这其中，多电机同步系统最典型的应用就是工业机器人。传统机器人同步控制中经常会出现机器人手臂难以协调、同步率低等问题。为此，现有技术对机器人的同步控制方法做了一些改进，现有机器人双手臂同步控制过程主要是：当多台电机需要做同步运动时，首先将信号给定于其中的某一台电机，且各电机采用串联运行方式，即前一台电机的输出速度作为下一台电机的速度给定。这种控制方法虽然简单易行，但在阶跃输入启动过程的升速阶段，后一台电机的转速要比前一台电机的转速稍有滞后，启动过程跟随性能不是很理想，抗干扰能力低，且当一台电机发生故障时，势必会影响其后的所有电机运行。可见，现有技术中的机器人的双手臂控制方法上存在的一些不足使得其双手臂仍然存在难以协调，同步率低的问题，同步控制性能不高。因此，如何有效提高机器人双手臂的同步控制性能是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种实现机器人双手臂同步控制的方法，有效地解决了机器人双手臂难以协调，同步率低的问题，提高了机器人双手臂的同步控制性能；本专利技术的另一目的是提供一种实现机器人双手臂同步控制的系统。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种实现机器人双手臂同步控制的方法，该方法包括以下步骤：步骤A：电控系统中央处理单元接收上位机发送的给定速度值，向PLC发送控制左手驱动电机和右手驱动电机按照所述给定速度值进行运转的速度指令；步骤B：所述PLC接收所述电控系统中央处理单元发出的速度指令，控制所述左手驱动电机和所述右手驱动电机依据所述给定速度值进行运转；步骤C：速度采集器采集所述左手驱动电机的第一速度响应值和所述右手驱动电机的第二速度响应值，并将所述速度响应值反馈给所述电控系统中央处理单元；步骤D：所述电控系统中央处理单元分别计算所述第一速度响应值、所述第二速度响应值与所述给定速度值的差值绝对值，对应得到第一差值绝对值和第二差值绝对值；步骤E：当所述第一差值绝对值和所述第二差值绝对值均在第一误差范围内时，计算所述第一速度响应值和所述第二速度响应值之间的差值绝对值，得到相对差值绝对值；步骤F：当所述相对差值绝对值在第二误差范围内时，控制所述左手驱动电机和所述右手驱动电机运转。优选的，还包括：当所述第一差值绝对值和/或所述第二差值绝对值不在所述第一误差范围内，调整其差值绝对值不在所述第一误差范围内的驱动电机的运转速度，直到所述速度采集器采集到的所述驱动电机的速度响应值与所述给定速度值的差值绝对值在所述第一误差范围内，进入步骤E。优选的，还包括：当所述相对差值绝对值不在所述第二误差范围内，则调整所述左手驱动电机和/或所述右手驱动电机的运转速度，直到所述相对差值绝对值在所述第二误差范围内。优选的，所述调整其差值绝对值不在所述第一误差范围内的驱动电机的运转速度的过程包括：利用控制算法对差值绝对值不在所述第一误差范围内的驱动电机的速度调节参数进行整定，并用调整后的所述速度调节参数调节所述驱动电机的速度。优选的，所述控制算法为基于BP神经网络的PID控制算法。为解决上述技术问题，本专利技术还提供了一种实现机器人双手臂同步控制的系统，该系统包括上位机、左手驱动电机和右手驱动电机，该系统还包括：电控系统中央处理单元、可编程逻辑控制器PLC和速度采集器组，其中：所述电控系统中央处理单元的输入端与所述上位机相连，输出端与所述PLC相连，用于接收所述上位机发送的给定速度值，向PLC发送控制所述左手驱动电机和所述右手驱动电机按照所述给定速度值进行运转的速度指令；所述PLC接收所述电控系统中央处理单元发出的速度指令，控制所述左手驱动电机和所述右手驱动电机依据所述给定速度进行运转；所述速度采集器组包含两个速度采集器，所述两个速度采集器分别采集所述左手驱动电机的第一速度响应值和所述右手驱动电机的第二速度响应值，并将所述速度响应值反馈给所述电控系统中央处理单元；所述电控系统中央处理单元接收所述速度采集器组反馈的速度响应值，分别计算所述左手驱动电机、所述右手驱动电机的速度响应值与所述给定速度值的差值绝对值，对应得到第一差值绝对值和第二差值绝对值，当所述第一差值绝对值与所述第二差值绝对值均在第一误差范围内时，计算所述第一速度响应值与所述第二速度响应值之间的差值绝对值，得到相对差值绝对值，当所述相对差绝对值在第二误差范围内时，控制所述左手驱动电机和所述右手驱动电机运转。优选的，所述电控系统中央处理单元还用于，当所述第一差值绝对值和/或所述第二差值绝对值不在所述第一误差范围内，调整其差值绝对值不在所述第一误差范围内的驱动电机的运转速度，直到所述速度采集器采集到的所述驱动电机的速度响应值与所述给定速度值的差值绝对值在所述第一误差范围内，当所述相对差值绝对值不在所述第二误差范围内，则调整所述左手驱动电机和/或所述右手驱动电机的运转速度，直到所述相对差值绝对值在所述第二误差范围内。优选的，所述速度采集器为光电编码器。优选的，所述电控系统中央处理单元的输出端与PWM门级驱动电路相连，所述PWM门级驱动电路通过第一智能功率模块IPM和第二智能功率模块IPM与所述PLC相连。从上述技术方案可以看出，本专利技术提供了一种实现机器人双手臂同步控制的方法和系统。在调节过程中，电控系统中央处理单元分别计算左手驱动电机、右手驱动电机的速度响应值与给定速度值的差值绝对值，对应得到第一差值绝对值和第二差值绝对值；当第一差值绝对值和第二差值绝对值均在第一误差范围内时，计算左手驱动电机与右手驱动电机的速度值之间的差值绝对值，得到相对差值绝对值；当相对差值绝对值在第二误差范围内时，控制左手驱动电机和右手驱动电机运转。与现有技术相比，本专利技术不仅将速度采集器反馈的左手驱动电机、右手驱动电机的响应速度值与事先给定速度值作差值比较，还将左手驱动电机、右手驱动电机两者的响应速度值的差值作比较，若差值均在合理误本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实现机器人双手臂同步控制的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤A：电控系统中央处理单元接收上位机发送的给定速度值，向PLC发送控制左手驱动电机和右手驱动电机按照所述给定速度值进行运转的速度指令；步骤B：所述PLC接收所述电控系统中央处理单元发出的速度指令，控制所述左手驱动电机和所述右手驱动电机依据所述给定速度值进行运转；步骤C：速度采集器采集所述左手驱动电机的第一速度响应值和所述右手驱动电机的第二速度响应值，并将所述速度响应值反馈给所述电控系统中央处理单元；步骤D：所述电控系统中央处理单元分别计算所述第一速度响应值、所述第二速度响应值与所述给定速度值的差值绝对值，对应得到第一差值绝对值和第二差值绝对值；步骤E：当所述第一差值绝对值和所述第二差值绝对值均在第一误差范围内时，计算所述第一速度响应值和所述第二速度响应值之间的差值绝对值，得到相对差值绝对值；步骤F：当所述相对差值绝对值在第二误差范围内时，控制所述左手驱动电机和所述右手驱动电机运转。

【技术特征摘要】
1.一种实现机器人双手臂同步控制的方法，其特征在于，该方法包括以
下步骤：
步骤A：电控系统中央处理单元接收上位机发送的给定速度值，向PLC
发送控制左手驱动电机和右手驱动电机按照所述给定速度值进行运转的速度
指令；
步骤B：所述PLC接收所述电控系统中央处理单元发出的速度指令，控
制所述左手驱动电机和所述右手驱动电机依据所述给定速度值进行运转；
步骤C：速度采集器采集所述左手驱动电机的第一速度响应值和所述右手
驱动电机的第二速度响应值，并将所述速度响应值反馈给所述电控系统中央处
理单元；
步骤D：所述电控系统中央处理单元分别计算所述第一速度响应值、所述
第二速度响应值与所述给定速度值的差值绝对值，对应得到第一差值绝对值和
第二差值绝对值；
步骤E：当所述第一差值绝对值和所述第二差值绝对值均在第一误差范围
内时，计算所述第一速度响应值和所述第二速度响应值之间的差值绝对值，得
到相对差值绝对值；
步骤F：当所述相对差值绝对值在第二误差范围内时，控制所述左手驱动
电机和所述右手驱动电机运转。
2.如权利要求1所述的实现机器人双手臂同步控制的方法，其特征在于，
还包括：
当所述第一差值绝对值和/或所述第二差值绝对值不在所述第一误差范围
内，调整其差值绝对值不在所述第一误差范围内的驱动电机的运转速度，直到
所述速度采集器采集到的所述驱动电机的速度响应值与所述给定速度值的差
值绝对值在所述第一误差范围内，进入步骤E。
3.如权利要求2所述的实现机器人双手臂同步控制的方法，其特征在于，
还包括：
当所述相对差值绝对值不在所述第二误差范围内，则调整所述左手驱动电
机和/或所述右手驱动电机的运转速度，直到所述相对差值绝对值在所述第二

\t误差范围内。
4.如权利要求3所述的实现机器人双手臂同步控制的方法，其特征在于，
所述调整其差值绝对值不在所述第一误差范围内的驱动电机的运转速度的过
程包括：
利用控制算法对差值绝对值不在所述第一误差范围内的驱动电机的速度
调节参数进行整定，并用调整后的所述速度调节参数调节所述驱动电机的速
度。
5.如权利要求4所述的实现机器人双手臂同步控制的方法，其特征在于，
所述控制算法为基于BP神经网络的PID控制算法。
6.一种实现机...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭丽，石航飞，陈志锦，王钤，吴航，李正丽，李勇，葛俊佐，
申请(专利权)人：绵阳市维博电子有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川;51