一种钣金折弯机械臂随动控制方法及钣金折弯机器人技术

本发明专利技术涉及一种钣金折弯机械臂随动控制方法，包括以下步骤：S1：转化折弯机械臂夹持端的位姿与时间的曲线图；S2：根据所述折弯机械臂夹持端的位姿与时间的曲线图得出折弯机械臂随动过程中各关节的角加速度与时间的曲线图；S3：将速度调整后的折弯机械臂各关节的角加速度与时间的曲线图反馈至控制器。本发明专利技术的一种钣金折弯机械臂随动控制方法通过对第二分段进行速度调整，降低第一分段的角加速度与时间的曲率，直至其低于预设值后，将速度调整后的折弯机械臂各关节的角加速度与时间的曲线图反馈至控制器，通过控制器控制折弯机械臂的各关节处的动作，避免其加速度过高导致折弯机械臂冲击和振动，从而能够延长折弯机械臂的使用寿命。使用寿命。使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种钣金折弯机械臂随动控制方法及钣金折弯机器人


[0001]本专利技术涉及钣金折弯
，尤其是指一种钣金折弯机械臂随动控制方法及钣金折弯机器人。

技术介绍

[0002]随着国内外钣金自动化需求的不断提高，传统的人工送料折弯机由于效率低下已远远不能满足生产需求，因而产生了一种随折弯机而动的钣金折弯机械臂。
[0003]现有技术中，在对钣金折弯机械臂随动控制时，通常需要人工试错以对折弯机械臂进行训练，效率较低，为了克服效率低的问题，现有折弯机械臂随折弯机而动，折弯机下模下压速度、位置和时间的关系反馈到折弯机械臂的各关节的转矩和角加速度上，虽然拥有效率高、精度高的优点，但是在这种驱动方式下，折弯机械臂可能会由于某关节处的角加速度过大，导致折弯机械臂冲击和振动，缩短了折弯机械臂的使用寿命。

技术实现思路

[0004]为此，本专利技术所要解决的技术问题在于克服现有技术中折弯机械臂在工作过程中可能会由于某关节处的角加速度过大，导致折弯机械臂的使用寿命缩短的问题，因而提供一种钣金折弯机械臂随动控制方法及钣金折弯机器人。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种钣金折弯机械臂随动控制方法，包括以下步骤：
[0006]S1：将折弯机下压速度与时间的曲线图以及位移与时间的曲线图转化为折弯机械臂夹持端的位姿与时间的曲线图；
[0007]S2：根据所述折弯机械臂夹持端的位姿与时间的曲线图得出折弯机械臂随动过程中各关节的角加速度与时间的曲线图，并根据任意一个关节处的角加速度与时间的曲线图中的曲率极值点将该曲线图分为n个第一分段，判断任意第一分段的曲线中角加速度与时间的曲率是否超过预设值，其中n为大于1的正整数：
[0008]若超过，则将所述第一分段再分为k个第二分段，对折弯机械臂在任意一个第二分段内的速度进行调整，降低所述第一分段的角加速度与时间的曲率，直至所述第一分段的角加速度与时间的曲率低于预设值，其中k为正整数；
[0009]若不超过，则判断下一个第一分段，直至遍历所有第一分段后继续判断下一个关节的角加速度与时间的曲线图，直至遍历折弯机械臂的所有关节的角加速度与时间的曲线图；
[0010]S3：将折弯机械臂所有关节的角加速度与时间的曲线图反馈至控制器。
[0011]作为本专利技术的进一步改进，所述步骤S1中接收折弯机下压速度与时间的曲线图和位移与时间的曲线图，并转化为折弯机械臂夹持端的位姿与时间的曲线图的方法为：通过ansys软件与Matlab软件将接收到的折弯机下压速度与时间的曲线图和位移与时间的曲线图转化为折弯机械臂夹持端的位姿与时间的曲线图。
[0012]作为本专利技术的进一步改进，所述步骤S1中接收折弯机下压速度与时间的曲线图和位移与时间的曲线图，并转化为折弯机械臂夹持端的位姿与时间的曲线图中的曲线图为NURBS曲线。
[0013]作为本专利技术的进一步改进，所述步骤S2中对任意一个第二分段进行速度调整的方法为：在时间不变的情况下，通过调整折弯机械臂的位移路径以改变其速度，根据改变后的速度计算加速度，判断加速度是否小于预设值，若大于或等于，则继续调整折弯机械臂的位移路径，直至加速度小于预设值，若小于，则结束速度调整。
[0014]作为本专利技术的进一步改进，所述步骤S2中通过调整折弯机械臂的位移路径以改变其速度时，限制折弯机械臂的速度小于最高弓高误差所对应的速度。
[0015]作为本专利技术的进一步改进，所述步骤S2中所述步骤S2中通过调整折弯机械臂的位移路径以改变其速度时，限制折弯机械臂的位移小于弓高误差约束位移和/或法向加速度约束位移。
[0016]为解决上述技术问题，本专利技术还提供了一种钣金折弯机器人，包括：
[0017]折弯机械臂；和
[0018]第一驱动模块，所述第一驱动模块通过上述的钣金折弯机械臂随动控制方法驱动钣金折弯机械臂随动。
[0019]为解决上述技术问题，本专利技术还提供了一种折弯机，包括：
[0020]第二驱动模块，所述第二驱动模块通过上述的钣金折弯机械臂随动控制方法驱动钣金折弯机械臂随动。
[0021]为解决上述技术问题，本专利技术还提供了一种计算机介质，所述计算机介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行实现上述的钣金折弯机械臂随动控制方法。
[0022]为解决上述技术问题，本专利技术还提供了一种计算机，包括上述的计算机介质。
[0023]本专利技术的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
[0024]本专利技术所述的一种钣金折弯机械臂随动控制方法通过对第二分段进行速度调整，降低第一分段的角加速度与时间的曲率，直至其低于预设值后，将折弯机械臂所有关节的角加速度与时间的曲线图反馈至控制器，通过控制器控制折弯机械臂的各关节处的动作，避免其加速度过高导致折弯机械臂冲击和振动，从而能够延长折弯机械臂的使用寿命。
附图说明
[0025]为了使本专利技术的内容更容易被清楚的理解，下面根据本专利技术的具体实施例并结合附图，对本专利技术作进一步详细的说明，其中：
[0026]图1是本专利技术优选实施例中钣金折弯机械臂随动控制方法的流程图；
[0027]图2是本专利技术优选实施例中折弯机的折弯过程图；
[0028]图3是本专利技术优选实施例中ansys软件的仿真折弯效果图；
[0029]图4是本专利技术优选实施例中折弯角度曲线图；
[0030]图5是本专利技术优选实施例中A点空间轨迹曲线图；
[0031]图6是本专利技术优选实施例中A点横坐标曲线图；
[0032]图7是本专利技术优选实施例中A点纵坐标曲线图；
[0033]图8是本专利技术优选实施例中加减速算法模型中进给步长与时间的曲线图；
[0034]图9是本专利技术优选实施例中加减速算法模型中速度与时间的曲线图；
[0035]图10是本专利技术优选实施例中加减速算法模型中加速度与时间的曲线图；
[0036]图11是本专利技术优选实施例中加减速算法模型中加加速度与时间的曲线图。
具体实施方式
[0037]下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本专利技术并能予以实施，但所举实施例不作为对本专利技术的限定。
[0038]实施例一
[0039]在一些实施例中，参照图1所示，本专利技术的一种钣金折弯机械臂随动控制方法，包括以下步骤：
[0040]S1：将折弯机下压速度与时间的曲线图以及位移与时间的曲线图转化为折弯机械臂夹持端的位姿与时间的曲线图；
[0041]S2：根据所述折弯机械臂夹持端的位姿与时间的曲线图得出折弯机械臂随动过程中各关节的角加速度与时间的曲线图，并根据任意一个关节处的角加速度与时间的曲线图中的曲率极值点将该曲线图分为n个第一分段，判断任意第一分段的曲线中角加速度与时间的曲率是否超过预设值，其中n为大于1的正整数：
[0042]若超过，则将所述第一分段再分为k个第二分段，对折弯机械臂在任意一个第二分段内的速度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钣金折弯机械臂随动控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将折弯机下压速度与时间的曲线图以及位移与时间的曲线图转化为折弯机械臂夹持端的位姿与时间的曲线图；S2：根据所述折弯机械臂夹持端的位姿与时间的曲线图得出折弯机械臂随动过程中各关节的角加速度与时间的曲线图，并根据任意一个关节处的角加速度与时间的曲线图中的曲率极值点将该曲线图分为n个第一分段，判断任意第一分段的曲线中角加速度与时间的曲率是否超过预设值，其中n为大于1的正整数：若超过，则将所述第一分段再分为k个第二分段，对折弯机械臂在任意一个第二分段内的速度进行调整，降低所述第一分段的角加速度与时间的曲率，直至所述第一分段的角加速度与时间的曲率低于预设值，其中k为正整数；若不超过，则判断下一个第一分段，直至遍历所有第一分段后继续判断下一个关节的角加速度与时间的曲线图，直至遍历折弯机械臂的所有关节的角加速度与时间的曲线图；S3：将折弯机械臂所有关节的角加速度与时间的曲线图反馈至控制器。2.根据权利要求1所述的一种钣金折弯机械臂随动控制方法，其特征在于，所述步骤S1中接收折弯机下压速度与时间的曲线图和位移与时间的曲线图，并转化为折弯机械臂夹持端的位姿与时间的曲线图的方法为：通过ansys软件与Matlab软件将接收到的折弯机下压速度与时间的曲线图和位移与时间的曲线图转化为折弯机械臂夹持端的位姿与时间的曲线图。3.根据权利要求1或2所述的一种钣金折弯机械臂随动控制方法，其特征在于，所述步骤S1中接收折弯机下压速度与时间的曲线图和位移与时间的曲线图，并转化为折弯机械臂夹持端的位姿与时间的曲线图中...

【专利技术属性】
技术研发人员：范立成，孙鑫，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：