一种六维力传感器的零点校正及重力补偿方法技术

本发明专利技术公开了一种六维力传感器的零点校正及重力补偿方法，该补偿方法主要包括如下两个过程：(1)零点校正及重力补偿参数的求解；(2)零点校正及重力补偿。在机器人抛磨、协作型机器人的人机交互过程等应用场景中，机器人需要精确感知末端执行器的受力状态，本发明专利技术可用于对安装于机器人末端与末端执行器之间的六维力传感器进行零点校正与重力补偿，为机器人接触力感知提供技术基础。由于本发明专利技术同时考虑了传感器的零点漂移问题、机器人安装误差，同时对六维力传感器进行零点校正和重力补偿，求解过程中对末端执行器的安装、机器人的安装没有要求，因此相比以往的重力补偿方法，具有精度更高，操作简单方便的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种六维力传感器的零点校正及重力补偿方法
本专利技术涉及机器人
，尤其涉及一种用于机器人接触力感知的六维力传感器零点校正及重力补偿方法。
技术介绍
机器人与智能制造技术是我国由“制造大国”到“制造强国”跨越的必由之路，已成为制造学科的前沿研究热点。机器人正在被越来越广泛地应用到制造工业中，与此同时，广泛应用的过程中也越来越多地涉及到人与机器人的交互场景。在这样的前提下，在一些应用场景下机器人需要精确感知其末端的接触力，如：1)工业机器人应用于抛光、打磨等接触式作业。在这种接触式作业环境下，为了避免打磨过度或不足，需要机器人能精确感知其末端打磨工具的接触力，对打磨工具与工件表面间的接触力进行控制。进一步地，对于机器人抛磨复杂曲面工件时，为了使得末端打磨工具能自适应工件表面，需要根据末端接触力对打磨工具与工件间的接触状态进行估计。2)协作型机器人与人进行交互的过程。在机器人与人共存的作业条件下，为了确保安全以及使机器人表现出一定的柔顺性，也往往需要感知机器人末端的接触力，实现一些安全保护机制以及进行柔顺控制。为了使得机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种六维力传感器的零点校正及重力补偿方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤S1：零点校正及重力补偿参数的求解；/n步骤S2：零点校正及重力补偿；/n所述零点校正与重力补偿同时进行。/n

【技术特征摘要】
1.一种六维力传感器的零点校正及重力补偿方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1：零点校正及重力补偿参数的求解；
步骤S2：零点校正及重力补偿；
所述零点校正与重力补偿同时进行。


2.根据权利要求1所述的六维力传感器的零点校正及重力补偿方法，其特征在于，所述步骤S1中所述零点校正及重力补偿参数包括：六维力传感器力分量的零点漂移值F0；六维力传感器力矩分量的零点漂移值T0；重力在机器人基坐标系下的坐标BG；末端执行器重心在传感器坐标系下的坐标l。


3.根据权利要求1所述的六维力传感器的零点校正及重力补偿方法，其特征在于，所述步骤S1中所述零点校正及重力补偿参数在记录获得所需数据后，可经计算后一次性获得，上述所需数据包括机器人处于不同姿态下时，机器人末端相对于机器人基座标系的旋转变换以及六维力传感器的读数。


4.根据权利要求1所述的六维力传感器的零点校正及重力补偿方法，其特征在于，所述步骤S1还包括如下步骤：
步骤S11：将机器人移动到合适的初始位姿；
步骤S12：保持机器人的末端的位置不变，随机选取机器人末端的姿态，将机器人移动到该姿态下；
步骤S13：从机器人控制器中读取当前机器人末端的姿态；
步骤S14：从六维力传感器读取当前机器人姿态下的传感器读数；
步骤S15：判断当前已记录的数据组数是否大于等于3组，若当前已记录的数据组数小于3组，则重复进行步骤S12～步骤S14，否则进入下一步骤；
步骤S16：计算零点校正及重力补偿参数：重力在机器人基坐标系下的坐标BG及六维力传感器力分量的零点漂移值F0；
步骤S17：计算零点校正及重力补偿参数：末端执行器重心在传感器标坐标系下的坐标l及六维力传感器力矩分量的零点漂移值T0；
步骤S18：判断步骤S16、步骤S17所计算的零点校正及重力补偿参数F0、T0、l、BG是否满足精度要求，若没有达到所需精度要求，则重复进行步骤S12～步骤S17，直到达到精度要求；
步骤S19：将所求得的零点校正及重力补偿参数保存到存储介质上。


5.根据权利要求4所述的六维力传感器的零点校正及重力补偿方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：管贻生，陈浩文，李坚，王兵，张涛，杨宇峰，蔡传武，张宏，
申请(专利权)人：佛山市南海区广工大数控装备协同创新研究院，广东工业大学，佛山博文机器人自动化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44