一种多机械手协同控制方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种多机械手协同控制方法及系统，方法包括：控制器发出同步指令，伺服驱动器根据同步指令，发送包含伺服电机初始位置及脉冲位置差的执行指令，安装在机械手上的伺服电机接收执行指令进行同步启动；伺服电机同步启动之后，控制器采集每个机械手的当前运行轨迹参数，并与预定运行轨迹参数相对比，获得误差值；判断误差值与控制器预设的阈值大小，控制器发出机械手运行指令。系统包括控制器、伺服电机、伺服驱动器、机械手、红外摄像机、速度传感器和加速度传感器。本发明专利技术提高了待绕线编制工件的托举稳定性；通过伺服电机及机械手运行轨迹均同步的方式实现各个机械手同步控制，确保各个机械手初始的动作一致。确保各个机械手初始的动作一致。确保各个机械手初始的动作一致。

【技术实现步骤摘要】
一种多机械手协同控制方法及系统


[0001]本专利技术涉及机械手控制
，特别涉及一种多机械手协同控制方法及系统。

技术介绍

[0002]机械手属于生物仿生学的范畴，机械手能够模仿人的手和臂的某些动作，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置；为了实现机械手更加准确的操作，通过编程对预期的工作进行设定，在构造和性能上不仅能够实现人的手和臂的功能，也能实现机器人可靠、稳定且连续工作时间长的优点，广泛应用于机械制造、冶金、电子或轻工等领域。在实际的生产中，某些大型的工件重量大，单侧的机械手托举比较费力，而且安全性较差，同时也很容易对机械手造成损害，一些大型工件，由于重量大等原因，单侧机械手在托举时，无法进行有力托举，也对机械手有伤害。例如：编织机在作业时，需要对待绕线编制工件进行托举。
[0003]现有技术一，CN201910343077.1一种环向异形高性能纤维编织机，编织机包括：机架、机头总成、机械手总成和控制器；机头总成和机械手总成安装在机架上，在机架的一侧有控制器，控制器控制机头总成和机械手总成运行。优点：由于锭子在内环面走凹“8”字导轨，锭子放出的纤维线无折损、拉毛现象，能实现往复编织。由于本专利技术产品芯模运动采用机械手控制，所以解决了常规机器对直线、曲线、变径等产品无法实现的功能。由于出现套采用了震动模式，所以减少了原材料在编织中磨损。节省了原材料。应用于交通运输、航空航天行业，填补了同行业一项空白。
[0004]现有技术二，CN201310576225.7双面自动内衣机上下盘编织机构及气动间色机械手装置，包括针盘座、切盘底座、大盘齿轮、选针器、下节针筒、鞍座底圈、上节针筒、机械手本体、出纱机构气动回路模块、切纱机构气动回路模块，针盘座上连接有针盘；切盘底座上连接有切盘；切盘上连接有气缸选针装置；下节针筒连接于大盘齿轮上；选针器连接于大盘齿轮上；上节针筒连接于下节针筒上；鞍座底圈上连接有复位三角；鞍座底圈上连接有自动走针三角机构；机械手本体上设有进气口；出纱机构气动回路模块连接于机械手本体的上端；切纱机构气动回路管路与切纱机构管路和进气口相连通。本专利技术具有结构简单、操作方便、实用的特点。
[0005]现有技术三，CN201510797820.2一种带机械手的经编机，包括编织机构、梳栉横移机构、送经机构、牵拉卷取机构，牵拉卷取机构包括电机以及卷布轴，电机通过带传动或者链传动机构与卷布轴连接，经编机还包括自动抓取装置，自动抓取装置包括有龙门架、底座滑轨、横梁、机械爪；经编机还包括一润滑油循环装置，润滑油循环装置包括一油泵，油泵包括一进油管道、一出油管道、一泵体、一叶轮和一泵轴；该经编机能迅速冷却润滑油的温度。
[0006]目前现有技术一、现有技术二级现有技术三存在绕线编制工件的托举采用单侧的机械手，托举效果不稳定，容易导致绕线编制工件移动精度低，也容易对机械手造成损害，长期使用机械手精度降低，因而，本专利技术采用在编织机的两侧均设置有机械手，实现两侧机械手的配合托举，实现绕线编制工件的稳定且可靠的移动，同时保护了机械手。

技术实现思路

[0007]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种多机械手协同控制方法，包括以下步骤：
[0008]控制器发出同步指令，伺服驱动器根据同步指令，发送包含伺服电机初始位置及脉冲位置差的执行指令；
[0009]控制器采集每个机械手的当前运行轨迹参数，并与预定运行轨迹参数相对比，获得误差值；
[0010]判断误差值与控制器预设的阈值大小，控制器发出机械手运行指令。
[0011]可选的，安装在机械手上的伺服电机接收执行指令进行同步启动；
[0012]伺服电机同步启动之后，控制器采集每个机械手的当前运行轨迹参数。
[0013]可选的，进一步包括：
[0014]伺服驱动器根据同步指令发送位置扫描指令至伺服电机，根据位置扫描指令的反馈得到与伺服驱动器对应的伺服电机的响应时间以及当前位置；
[0015]根据位置扫描指令反馈的响应时间及伺服电机的当前位置，取反馈的响应时间最短的当前位置作为伺服电机同步的初始位置；计算除响应时间最短时间之外的响应时间与最短响应时间的差值，并确定对应的脉冲位置差，将初始位置及脉冲位置差发送给对应的伺服驱动器；
[0016]计算脉冲位置差与预设位置差的差值，差值的绝对值作为伺服电机角速度给定值，将伺服电机的实际角速度和角速度给定值的差值作为滑膜控制器的输入值，得到滑膜控制器的输出值用于控制伺服电机的转速，以实现所有伺服电机的同步运动。
[0017]可选的，伺服驱动器通过测定电解电容的工作温度，当检测到电解电容工作温度超过预设阀值时，控制电气开关的开合，连接电容，电容作为电解电容的备用电容，实现了伺服驱动器的连续工作。
[0018]可选的，机械手的预定运行轨迹参数包括：通过测试得到的机械手与待绕线编制工件接触的机械手运动过程中的运动轨迹，即运动点的位移、速度和加速度；当前运行轨迹参数包括：机械手运动过程中的运动轨迹，即运动点的位移、速度和加速度。
[0019]可选的，当前运行轨迹参数的获取方式包括：
[0020]通过红外摄像机拍摄机械手运动的图像，提取各个图像的质心像素坐标，由相邻质心像素坐标的变化，得到运动点的位移，编织机的控制器对各个位移的点进行标记得到多个机械手轨迹点，按照时间的先后顺序将机械手轨迹点连接，最终形成机械手的移动轨迹；
[0021]运动点的速度由速度传感器获得，速度传感器安装在机械手执行器的末端；运动点的加速度由加速度传感器获得，加速度传感器安装在机械手执行器的末端。
[0022]可选的，运行指令包括当前运行轨迹参数和预定运行轨迹参数；若误差值不大于控制器预设的阈值，则机械手按照当前运行轨迹参数运行，若误差值大于预设的阈值，则机械手按照预定运行轨迹参数运行。
[0023]本专利技术提供的一种多机械手协同控制系统，包括：控制器、伺服电机、伺服驱动器、机械手、红外摄像机、速度传感器和加速度传感器；
[0024]控制器通过数据线与伺服驱动器连接，伺服驱动器与伺服电机连接，机械手上安
装由伺服电机、红外摄像机、速度传感器和加速度传感器，红外摄像机、速度传感器和加速度传感器均通过数据线与控制器连接。
[0025]可选的，伺服驱动器安装有电容控制模块，电容控制模块包括第一电容、第二电容及第三电容，电容控制模块连接有测量伺服驱动器内部电解电容温度的温度传感器，当电解电容的温度超过阈值时，电容控制模块执行动作，控制电气开关的开合，切换到第一电容代替电解电容，当第一电容的温度超过阈值时，电容控制模块执行动作，控制电气开关的开合，切换到第二电容代替第一电容，当第二电容的温度超过阈值时，电容控制模块执行动作，控制电气开关的开合，切换到第三电容代替第二电容，当第三电容超过的温度超过阈值时，电容控制模块执行动作，控制电气开关的开合，切换到第电解电容。
[0026]可选的，电解电容、第一电容、第二电容和第三本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多机械手协同控制方法，其特征在于，包括以下步骤：控制器发出同步指令，伺服驱动器根据同步指令，发送包含伺服电机初始位置及脉冲位置差的执行指令；控制器采集每个机械手的当前运行轨迹参数，并与预定运行轨迹参数相对比，获得误差值；判断误差值与控制器预设的阈值大小，控制器发出机械手运行指令。2.如权利要求1所述的多机械手协同控制方法，其特征在于，安装在机械手上的伺服电机接收执行指令进行同步启动；伺服电机同步启动之后，控制器采集每个机械手的当前运行轨迹参数。3.如权利要求1所述的多机械手协同控制方法，其特征在于，进一步包括：伺服驱动器根据同步指令发送位置扫描指令至伺服电机，根据位置扫描指令的反馈得到与伺服驱动器对应的伺服电机的响应时间以及当前位置；根据位置扫描指令反馈的响应时间及伺服电机的当前位置，取反馈的响应时间最短的当前位置作为伺服电机同步的初始位置；计算除响应时间最短时间之外的响应时间与最短响应时间的差值，并确定对应的脉冲位置差，将初始位置及脉冲位置差发送给对应的伺服驱动器；计算脉冲位置差与预设位置差的差值，差值的绝对值作为伺服电机角速度给定值，将伺服电机的实际角速度和角速度给定值的差值作为滑膜控制器的输入值，得到滑膜控制器的输出值用于控制伺服电机的转速，以实现所有伺服电机的同步运动。4.如权利要求1所述的多机械手协同控制方法，其特征在于，伺服驱动器通过测定电解电容的工作温度，当检测到电解电容工作温度超过预设阀值时，控制电气开关的开合，连接电容，电容作为电解电容的备用电容，实现了伺服驱动器的连续工作。5.如权利要求1所述的多机械手协同控制方法，其特征在于，机械手的预定运行轨迹参数包括：通过测试得到的机械手与待绕线编制工件接触的机械手运动过程中的运动轨迹，即运动点的位移、速度和加速度；当前运行轨迹参数包括：机械手运动过程中的运动轨迹，即运动点的位移、速度和加速度。6.如权利要求5所述的多机械手协同控制方法，其特征在于，当前运行轨迹参数的获取方式包括：通过红外摄像机拍摄机械手运动的图像，提取各个图像的质心...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐天尧，朱永飞，乔闯，姜成，
申请(专利权)人：云路复合材料上海有限公司，
类型：发明
国别省市：