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机器人模拟负载测试方法、电子设备、装置及系统制造方法及图纸

技术编号:32503311 阅读:28 留言:0更新日期:2022-03-02 10:12
本发明专利技术公开了一种机器人模拟负载测试方法、电子设备、装置及系统,属于机器人领域,方法包括,给待测伺服驱动器下达第一指令;获取模拟机器人电机执行第一动作后的理论位置;根据理论位置生成第一力矩;指令负载电机以第一力矩输出;获取扭矩传感器测得的第二力矩;调整负载电机的输出,直至第二力矩与第一力矩差值小于容许范围;判断所述待测伺服驱动器是否过载;该方法无需将机器人电机实装到机器人上,无需将待测伺服驱动器实装到机器人上,也能模拟工作场景对预设机器人进行模拟负载测试,无需重复安装机器人或搭建对拖测试台,能方便地测试机器人负载,适用于多种结构的机器人,通用性强,有利于缩短研发周期,节省研发成本。本。本。

【技术实现步骤摘要】
机器人模拟负载测试方法、电子设备、装置及系统


[0001]本专利技术涉及一种机器人模拟负载测试方法、电子设备、装置及系统,属于机器人领域。

技术介绍

[0002]近年来,随着自动化技术的飞速发展,工业机器人、数控机床、自动化生产线正逐步取代人工作业,越来越多的场景需要使用伺服驱动器驱动伺服电机工作。机器人在投产前需要进行电性能、功能和负载性能测试,其中,机器人负载性能测试尤为重要。现有技术中对机器人投产前的负载测试多为仅针对机器人伺服电机的测试,忽略了伺服电机与机器人是否匹配,忽略了对伺服驱动器的测试,忽略了伺服驱动器与伺服电机是否匹配。

技术实现思路

[0003]为了克服现有技术的不足,本专利技术提供一种机器人模拟负载测试方法、电子设备、装置及系统,能模拟工作场景对机器人进行模拟负载测试,验证机器人伺服电机与伺服驱动器是否匹配。
[0004]第一方面,本申请提供一种机器人模拟负载测试方法,配合至少一套对拖测试台执行,所述对拖测试台包括在同一轴线上依次相连的模拟机器人电机、扭矩传感器和负载电机,待测伺服驱动器与各个所述模拟机器人电机电连接,所述机器人模拟负载测试方法包括以下步骤:给所述待测伺服驱动器下达第一指令,以模拟机器人执行第一动作;获取所述模拟机器人电机执行所述第一动作后的理论位置;根据所述理论位置生成第一力矩;指令所述负载电机以所述第一力矩输出;获取所述扭矩传感器测得的第二力矩;调整所述负载电机的输出,直至所述第二力矩与所述第一力矩差值小于容许范围;持续加载预设时间,判断所述待测伺服驱动器是否过载。
[0005]本申请提供的伺服驱动器负载测试方法不用将待测伺服驱动器实装到机器人上也能模拟工作场景对预设机器人进行模拟负载测试。预设机器人是指,在机器人实装前,预先确定机器人的结构,利用对拖测试台模拟实装后的机器人,通过模拟负载测试再实装投产,能够缩短研发周期,节省研发成本。
[0006]可选地,所述获取所述模拟机器人电机执行所述第一动作后的理论位置的步骤包括,读取所述模拟机器人电机的编码器得到角位移信息,根据所述角位移信息计算所述理论位置。
[0007]可选地,所述获取所述模拟机器人电机执行所述第一动作后的理论位置的步骤包括,同时获取每一所述模拟机器人电机执行所述第一动作后的理论位置,得到若干个所述
理论位置;所述根据所述理论位置生成第一力矩的步骤包括,根据若干个所述理论位置生成若干个所述第一力矩;所述指令所述负载电机以所述第一力矩输出的步骤包括,指令每一所述负载电机同时以对应的所述第一力矩输出;所述获取所述扭矩传感器测得的第二力矩的步骤包括,获取每一所述扭矩传感器测得的第二力矩,得到若干个所述第二力矩;所述调整所述负载电机的输出,直至所述第二力矩与所述第一力矩差值小于容许范围的步骤包括,同时调整每一所述负载电机的输出,直至每个所述第二力矩与对应的所述第一力矩的差值小于容许范围。
[0008]机器人是一个协同运动的整体,使待测伺服驱动器同时驱动多个轴能更好地模拟机器人执行动作的场景,也更能测试出待测伺服驱动器与预设机器人多个轴对应的伺服电机是否匹配。
[0009]可选地,在所述给所述待测伺服驱动器下达第一指令,以模拟机器人执行第一动作之前,还存在一步骤:获取机器人每一轴的壳体重量和机器人每一轴的伺服电机重量;所述第一指令为转速指令,每一所述第一指令的生成步骤包括:确定每一模拟机器人电机模拟的关节;根据第一动作结合每一模拟机器人电机模拟的关节计算出若干个运动转速;根据所述壳体重量和所述伺服电机重量计算对应关节在空载时的基础重量,根据所述基础重量和第一动作计算自重扭矩,将所述自重扭矩转化为自重转速;将所述运动转速和所述自重转速叠加成所述第一指令。
[0010]伺服驱动器有三种模式,转矩模式、转速模式和位置模式,模拟第一动作需要用到位置模式,位置模式下输出的是转速指令,而根据自重和第一动作的位姿算得的是扭矩,需要将扭矩也转化为转速指令。视机器人为一个协同运动的整体需要进一步考虑实际情况,机器人自重使得机器人在没加载的情况下也有空载负荷,且当其中某一轴转到不同位置时自重造成的力矩并不相同,模拟机器人电机设置在对拖测试台,没有实装到机器人上,因此模拟机器人运动时将空载负荷也考虑进去更能真实地反映待测伺服驱动器、伺服电机、预设机器人的结构三者是否匹配。
[0011]可选地,所述容许范围为
±
0.1牛米。
[0012]第二方面,本申请提供一种电子设备,包括处理器以及存储器,所述存储器存储有计算机可读取指令,当所述计算机可读取指令由所述处理器执行时,运行如第一方面所述方法中的步骤。本专利技术提供的电子设备能够模拟工作场景对预设机器人进行模拟负载测试。
[0013]第三方面,本申请提供一种机器人模拟负载测试装置,配合至少一套对拖测试台执行,所述对拖测试台包括在同一轴线上依次相连的模拟机器人电机、扭矩传感器和负载电机,待测伺服驱动器与各个所述模拟机器人电机电连接,所述机器人模拟负载测试装置包括:第一指令模块,用于给所述待测伺服驱动器下达第一指令,以模拟机器人执行第一动作;
第一获取模块,用于获取所述模拟机器人电机执行所述第一动作后的理论位置;运算模块,用于根据所述理论位置生成第一力矩;第二指令模块,用于指令所述负载电机以所述第一力矩输出;第二获取模块,用于获取所述扭矩传感器测得的第二力矩;加载调整模块,用于调整所述负载电机的输出,直至所述第二力矩与所述第一力矩差值小于容许范围;判断模块,用于持续加载预设时间,判断所述待测伺服驱动器是否过载。
[0014]本专利技术提供的机器人模拟负载测试装置能够模拟工作场景对预设机器人进行模拟负载测试。
[0015]进一步地,所述第一获取模块用于同时获取每一所述模拟机器人电机执行所述第一动作后的理论位置,得到若干个所述理论位置;所述运算模块用于根据若干个所述理论位置生成若干个第一力矩;所述第二指令模块用于指令每一所述负载电机同时以对应的所述第一力矩输出;所述第二获取模块用于获取每一所述扭矩传感器测得的第二力矩,得到若干个所述第二力矩;所述加载调整模块用于同时调整每一所述负载电机的输出,直至每个所述第二力矩与对应的所述第一力矩差值小于容许范围,再持续加载预设时间。
[0016]进一步地,所述的机器人模拟负载测试装置还包括第三获取模块,用于获取机器人每一轴的壳体重量和机器人每一轴的伺服电机重量;所述第一指令模块用于确定每一模拟机器人电机模拟的关节;根据第一动作结合每一模拟机器人电机模拟的关节计算出若干个运动转速;根据所述壳体重量和所述伺服电机重量计算对应关节在空载时的基础重量,根据所述基础重量和第一动作计算自重扭矩,将所述自重扭矩转化为自重转速;将所述运动转速和所述自重转速叠加成所述第一指令,给所述待测伺服驱动器下达第一指令,以模拟机器人执行第一动作。
[0017]第四方面,本申请提供一种机器人模拟负载测试系统,包括工控机、NI采集卡、负载驱动器和至少一套对拖测试台,所述对拖测试台包括在同一本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机器人模拟负载测试方法,配合至少一套对拖测试台执行,其特征在于,所述对拖测试台包括在同一轴线上依次相连的模拟机器人电机、扭矩传感器和负载电机,待测伺服驱动器与各个所述模拟机器人电机电连接,所述机器人模拟负载测试方法包括以下步骤:给所述待测伺服驱动器下达第一指令,以模拟机器人执行第一动作;获取所述模拟机器人电机执行所述第一动作后的理论位置;根据所述理论位置生成第一力矩;指令所述负载电机以所述第一力矩输出;获取所述扭矩传感器测得的第二力矩;调整所述负载电机的输出,直至所述第二力矩与所述第一力矩差值小于容许范围;持续加载预设时间,判断所述待测伺服驱动器是否过载。2.根据权利要求1所述的机器人模拟负载测试方法,其特征在于,所述获取所述模拟机器人电机执行所述第一动作后的理论位置的步骤包括,读取所述模拟机器人电机的编码器得到角位移信息,根据所述角位移信息计算所述理论位置。3.根据权利要求1所述的机器人模拟负载测试方法,其特征在于,所述获取所述模拟机器人电机执行所述第一动作后的理论位置的步骤包括,同时获取每一所述模拟机器人电机执行所述第一动作后的理论位置,得到若干个所述理论位置;所述根据所述理论位置生成第一力矩的步骤包括,根据若干个所述理论位置生成若干个所述第一力矩;所述指令所述负载电机以所述第一力矩输出的步骤包括,指令每一所述负载电机同时以对应的所述第一力矩输出;所述获取所述扭矩传感器测得的第二力矩的步骤包括,获取每一所述扭矩传感器测得的第二力矩,得到若干个所述第二力矩;所述调整所述负载电机的输出,直至所述第二力矩与所述第一力矩差值小于容许范围的步骤包括,同时调整每一所述负载电机的输出,直至每个所述第二力矩与对应的所述第一力矩的差值小于容许范围。4.根据权利要求3所述的机器人模拟负载测试方法,其特征在于,在所述给所述待测伺服驱动器下达第一指令,以模拟机器人执行第一动作之前,还存在一步骤:获取机器人每一轴的壳体重量和机器人每一轴的伺服电机重量;所述第一指令为转速指令,每一所述第一指令的生成步骤包括:确定每一模拟机器人电机模拟的关节;根据第一动作结合每一模拟机器人电机模拟的关节计算出若干个运动转速;根据所述壳体重量和所述伺服电机重量计算对应关节在空载时的基础重量,根据所述基础重量和所述第一动作计算自重扭矩,将所述自重扭矩转化为自重转速;将所述运动转速和所述自重转速叠加成所述第一指令。5.根据权利要求1所述的机器人模拟负载测试方法,其特征在于,所述容许范围为
±
0.1牛米。6.一种电子设备,其特征在于,包括处理器以及存储器,所述存储器存储有计算机可读取指令,当所述计算机可读取指令由所述处理器执行时,运行如权利要求1

5任一所述方法
中的步骤。7.一种机器人模拟负载测试装置,配合至少一套对拖测试台执行,其特征在于,所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘星锦胡荏邓锦祥
申请(专利权)人:季华实验室
类型:发明
国别省市:

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