工业机器人的力控制方法、装置及其应用制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种工业机器人的力控制方法、装置及其应用。该力控制方包括：实时计算机器人末端的力控位姿偏差量Xi：将计算出的力控位姿偏差量Xi与机器人的末端期望位姿Xd求和，对求和结果进行逆运动学求解，获得机器人的各关节的运动控制指令，用运动控制指令控制机器人运动。本发明专利技术能够保证工业机器人末端柔顺地接触外部对象，将工业机器人末端与外部对象的接触力控制在期望的力范围内。接触力控制在期望的力范围内。接触力控制在期望的力范围内。

【技术实现步骤摘要】
工业机器人的力控制方法、装置及其应用


[0001]本专利技术涉及工业机器人的力控制技术。

技术介绍

[0002]装配任务在工业中存在较多的应用场景，如拧紧螺丝、插线、齿轮装配等。使用工业机器人进行装配任务之所以存在较大的困难，是因为机器人采用位置控制，其表现出的刚度比较大，在装配过程中会存在损伤工具或者工件的可能性。因此使用工业机器人进行装配任务，需要赋予机器人一定的柔顺性，根据不同的装配应用场景，调整机器人的柔顺程度，以满足装配需求。为了使得机器人对外部作用的力/力矩有一定的柔顺性，需要对工业机器人进行力控制，并使用力/力矩传感器。现有的力/力矩传感器分为三种安装类型：关节力矩传感器、机器人末端六维力/力矩传感器和机器人底座六维力/力矩传感器。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种工业机器人的力控制方法及其装置，其能够保证工业机器人末端柔顺地接触外部对象，将工业机器人末端与外部对象的接触力控制在期望的力范围内。
[0004]本专利技术所要解决的另一技术问题在于提供工业机器人的力控制方法的应本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种工业机器人的力控制方法，其特征在于，包括：实时计算机器人末端的力控位姿偏差量Xi：Xi＝1/D*LP*(S*(Fd
‑
Ff)+K*(Xf
‑
Xd))*1/s1/D为阻尼系数，LP为低通滤波器的滤波系数，S为预设的力控自由度选择矩阵，Fd为机器人的末端期望接触力，Ff为机器人的当前末端实际接触力，K为预定的刚度矩阵，Xf为机器人的当前末端实际位姿，Xd为机器人的末端期望位姿，s为拉普拉斯算子；将计算出的力控位姿偏差量Xi与机器人的末端期望位姿Xd求和，对求和结果进行逆运动学求解，获得所述机器人的各关节的运动控制指令，用所述运动控制指令控制所述机器人运动。2.如权利要求1所述的工业机器人的力控制方法，其特征在于，所述机器人的底座安装有六维度力/力矩传感器。3.根据权利要求2所述的工业机器人的力控制方法，其特征在于，所述的力控制方法包括在实时计算机器人的力控位姿偏差量Xi之前、对所述六维度力/力矩传感器进行零漂校正的步骤。4.根据权利要求3所述的工业机器人的力控制方法，其特征在于，所述六维度力/力矩传感器进行零漂校正包括以下步骤：建立工业机器人连杆刚体动力学模型如下：τ
i
为第i关节轴的总的动力学模型；为关节轴的惯性力矩，为关节轴的耦合惯性力矩，为关节轴的离心力矩，为关节轴的科氏力矩，τ
grav,i
(θ)为关节轴的重力矩；θ为机器人的位姿；分别为第i关节轴的速度和加速度；分别为第j关节轴的速度和加速度；J
i
为第i关节轴的转动惯量；J
ij
为第j关节轴对第i关节轴的耦合转动惯量；根据工业机器人连杆刚体动力学模型得到的所有关节轴的模型力矩τ计算机器人模型力F
model
：F
model
＝inv(J(θ)
T
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李生，邓洪洁，林俐，刘天华，高欢，孙锐，
申请(专利权)人：上海新时达机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：