机械臂调零方法、装置及桌面级机械臂制造方法及图纸

本申请属于机器人技术领域，提供了一种机械臂调零方法、装置及桌面级机械臂。方法适用于一种桌面级机械臂，桌面级机械臂包括主控单元、机械臂以及设置在机械臂的控制执行末端的夹笔器，夹笔器上设有用于检测其运动状态的传感器。方法包括：主控单元控制机械臂的控制执行末端向调零平面移动；当主控单元接收到传感器发送的状态变更信息时，控制机械臂停止运动，并将机械臂垂直于调零平面方向上的坐标设置为零；调零平面为安装在夹笔器上作业笔的作业平面，状态变更信息用于表征安装在夹笔器上作业笔的笔尖移动至调零平面。本申请提供的机械臂调零方法，不受桌面级机械臂放置位置的影响，也不需要人为干预，极大地提高了调零效率。

Zero adjustment method, device and table top manipulator

【技术实现步骤摘要】
机械臂调零方法、装置及桌面级机械臂
本申请属于机器人
，尤其涉及一种机械臂调零方法、装置及桌面级机械臂。
技术介绍
桌面级机械臂因其独特的操作灵活性在教育领域得到了广泛应用。例如，在桌面级机械臂的控制执行末端安装夹笔器等可更换的工具，以夹持铅笔实现写字绘画等功能。在桌面级机械臂执行写字绘画作业时，需对机械臂进行调零，即确定机械臂的控制执行末端坐标系的原点位置，以避免机械臂的控制执行末端运动过程中撞击桌面，造成机械臂的损坏。目前，通常都是采用探针进行机械臂的调零，即将探针安装在夹笔器上，通过测量探针与桌面之间的高度距离来进行机械臂坐标系的原点的标定；为了保障探针与铅笔的笔尖平齐，需要手工调整笔尖和探针在高度上的相对位置，且每更换一次铅笔则需要重新调整探针与笔尖之间的距离，该调零过程依赖操作人员的经验，操作复杂，效率低下。
技术实现思路
有鉴于此，本申请实施例提供了一种机械臂调零方法、装置及桌面级机械臂，以解决现有技术中桌面级机械臂调零效率低的技术问题。第一方面，本申请实施例提供了一种机械臂调零方法，适用于一种桌面级机械臂，桌面级机械臂包括主控单元、机械臂以及设置在机械臂的控制执行末端的夹笔器，夹笔器上设有传感器，传感器与主控单元连接，用于检测夹笔器的运动状态；机械臂调零方法包括：主控单元控制机械臂的控制执行末端向调零平面移动；调零平面为安装在夹笔器上作业笔的作业平面；当主控单元接收到传感器发送的状态变更信息时，控制机械臂停止运动，并将机械臂垂直于调零平面方向上的坐标设置为零；状态变更信息用于表征安装在夹笔器上作业笔的笔尖移动至调零平面。在第一方面的一种可能的实现方式中，主控单元控制机械臂的控制执行末端向调零平面移动之前，机械臂调零方法还包括：主控单元控制机械臂的控制执行末端向远离调零平面的方向移动，以使机械臂的控制执行末端与调零平面之间的距离不小于机械臂高度的一半。在第一方面的一种可能的实现方式中，传感器为加速度传感器，状态变更信息为加速度信息；当主控单元接收到传感器发送的状态变更信息时，控制机械臂停止运动时，包括：当主控单元接收到加速度传感器发送的加速度信息小于第一预设值时，控制机械臂停止运动。在第一方面的一种可能的实现方式中，传感器为速度传感器，状态变更信息为速度信息；当主控单元接收到传感器发送的状态变更信息时，控制机械臂停止运动时，包括：当主控单元接收到速度传感器发送的速度信息小于第二预设值时，控制机械臂停止运动。在第一方面的一种可能的实现方式中，传感器为压力传感器，状态变更信息为压力信息；当主控单元接收到传感器发送的状态变更信息时，控制机械臂停止运动时，包括：当主控单元接收到压力传感器发送的压力信息大于第三预设值时，控制机械臂停止运动。在第一方面的一种可能的实现方式中，机械臂的控制执行末端的移动速度不大于1.5m/s。第二方面，本申请实施例提供了一种机械臂调零装置，适用于一种桌面级机械臂，桌面级机械臂包括主控单元、机械臂以及设置在机械臂的控制执行末端的夹笔器，夹笔器上设有传感器，传感器与主控单元连接，用于检测夹笔器的运动状态；机械臂调零装置包括：控制模块，用于控制机械臂的控制执行末端向调零平面移动；调零平面为安装在所述夹笔器上作业笔的作业平面；调零模块，用于在接收到传感器发送的状态变更信息时，控制机械臂停止运动，并将机械臂垂直于所述调零平面方向上的坐标设置为零；状态变更信息用于表征安装在夹笔器上作业笔的笔尖移动至调零平面。第三方面，本申请实施例提供了一种桌面级机械臂，包括主控单元、机械臂以及设置在机械臂的控制执行末端的夹笔器，夹笔器上设有传感器，传感器与主控单元连接，用于检测夹笔器的运动状态；主控单元用于执行上述第一方面任一项方法的步骤。第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面任一项方法的步骤。本申请实施例提供的机械臂调零方法，适用于一种桌面级机械臂，桌面级机械臂包括主控单元、机械臂以及设置在机械臂的控制执行末端的夹笔器，夹笔器上设有传感器，传感器与主控单元连接，用于检测夹笔器的运动状态。在进行机械臂调零时，主控单元首先控制机械臂的控制执行末端向调零平面移动，当接收到传感器发送的状态变更信息时，控制机械臂停止运动，并将机械臂垂直于调零平面方向上的坐标设置为零，其中，调零平面为安装在夹笔器上作业笔的作业平面，状态变更信息用于表征安装在夹笔器上作业笔的笔尖移动至调零平面。本申请实施例提供的机械臂调零方法，通过接收到传感器发送的状态变更信息确定夹笔器上作业笔的笔尖是否移动至调零平面，当接收到传感器发送的状态变更信息时，即自动进行机械臂的调零(将机械臂的控制执行末端沿垂直于调零平面方向上的坐标设置为零)，不受桌面级机械臂放置位置以及作业笔安装位置的影响，也不需要人为进行干预，极大地提高了桌面级机械臂调零效率。可以理解的是，上述第二方面至第四方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是现有技术中桌面级机械臂的架构示意图一；图2是现有技术中桌面级机械臂的架构示意图二；图3是本申请一实施例提供的机械臂调零方法的流程示意图；图4是本申请一实施例提供的机械臂调零装置的结构示意图；图5是本申请一实施例提供的桌面级机械臂的结构示意图；图6是本申请一实施例提供的主控单元的结构示意图；附图标记：1-机械臂；2-夹笔器；3-桌面；4-铅笔；5-放置块；6-主控单元；7-传感器。具体实施方式以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。另外，在本申请说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机械臂调零方法，其特征在于，适用于一种桌面级机械臂，所述桌面级机械臂包括主控单元、机械臂以及设置在所述机械臂的控制执行末端的夹笔器，所述夹笔器上设有传感器，所述传感器与所述主控单元连接，用于检测所述夹笔器的运动状态；/n所述机械臂调零方法包括：/n所述主控单元控制所述机械臂的控制执行末端向调零平面移动；所述调零平面为安装在所述夹笔器上作业笔的作业平面；/n当所述主控单元接收到所述传感器发送的状态变更信息时，控制所述机械臂停止运动，并将所述机械臂垂直于所述调零平面方向上的坐标设置为零；所述状态变更信息用于表征安装在所述夹笔器上作业笔的笔尖移动至所述调零平面。/n

【技术特征摘要】
1.一种机械臂调零方法，其特征在于，适用于一种桌面级机械臂，所述桌面级机械臂包括主控单元、机械臂以及设置在所述机械臂的控制执行末端的夹笔器，所述夹笔器上设有传感器，所述传感器与所述主控单元连接，用于检测所述夹笔器的运动状态；
所述机械臂调零方法包括：
所述主控单元控制所述机械臂的控制执行末端向调零平面移动；所述调零平面为安装在所述夹笔器上作业笔的作业平面；
当所述主控单元接收到所述传感器发送的状态变更信息时，控制所述机械臂停止运动，并将所述机械臂垂直于所述调零平面方向上的坐标设置为零；所述状态变更信息用于表征安装在所述夹笔器上作业笔的笔尖移动至所述调零平面。


2.如权利要求1所述的机械臂调零方法，其特征在于，所述主控单元控制所述机械臂的控制执行末端向调零平面移动之前，所述方法还包括：
所述主控单元控制所述机械臂的控制执行末端向远离所述调零平面的方向移动，以使所述机械臂的控制执行末端与所述调零平面之间的距离不小于所述桌面级机械臂高度的一半。


3.如权利要求1所述的机械臂调零方法，其特征在于，所述传感器为加速度传感器，所述状态变更信息为加速度信息；
所述当所述主控单元接收到所述传感器发送的状态变更信息时，控制所述机械臂停止运动时，包括：
当所述主控单元接收到所述加速度传感器发送的加速度信息小于第一预设值时，控制所述机械臂停止运动。


4.如权利要求1所述的机械臂调零方法，其特征在于，所述传感器为速度传感器，所述状态变更信息为速度信息；
所述当所述主控单元接收到所述传感器发送的状态变更信息时，控制所述机械臂停止运动时，包括：
当所述主控单元接收到所述速度传感器发送的速度信息小于第二预设值时，控制所述机械臂停止运动。


5.如权利要求1所述的机械臂调零方法，其特征在于，所述传感器为压力传感器，所述状...

【专利技术属性】
技术研发人员：邝嘉隆，熊友军，
申请(专利权)人：深圳市优必选科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44