力/扭矩传感器的重力和惯性补偿制造技术

机器人F/T传感器的力和扭矩测量值的重力和机器人运动补偿。从用户输入或通过参数识别获得附接工具重量W

【技术实现步骤摘要】
力/扭矩传感器的重力和惯性补偿


[0001]本专利技术总体上涉及机器人技术，并且具体地涉及针对重力和惯性力对机器人力/扭矩传感器的补偿。

技术介绍

[0002]机器人是产品制造、测试、组装和包装、辅助和远程手术、太空探索、在危险环境中操作以及许多其他应用中不可或缺的一部分。许多机器人和机器人应用需要量化施加或经历的力，例如材料去除(研磨、砂磨等)、远程挖掘或对环境的其他操作等。
[0003]作为代表性示例，考虑机器人在工件上执行一些任务。机器人通常包括通用致动器或“臂”，其被编程为在空间中移动并沿多个自由度对工件进行操作。机器人工具更换器是一种机电设备，它允许机器人使用许多不同的工具(也称为末端执行器)执行许多不同的任务。机器人工具更换器包括附接到机器人臂的“主”组件，以及多个相似或相同的“工具”组件，每个“工具”组件都附接到机器人可以使用的工具。主组件和工具组件在机器人控制系统的控制下选择性地耦合在一起。主组件和工具组件还可以包括用于在他们之间传递有用物质(utilities)的特征——例如交流或直流电流、气动流体、数据等，以供工具使本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机器人力/扭矩F/T传感器，包括换能器，其被配置为响应于施加到所述F/T传感器的力或扭矩而生成信号，所述F/T传感器包括：测量电路，其被配置为从换能器信号解析力和扭矩测量值，所述力和扭矩测量值以所述F/T传感器的主体坐标系CF为参考；以及补偿电路，其被配置为获得附接工具的重量W
tool
；获得从F/T传感器主体CF原点到工具重心的向量获得从F/T传感器主体CF到惯性参考系的旋转矩阵以及基于W
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和针对附接工具的重力效应补偿所述力和扭矩测量值。2.根据权利要求1所述的F/T传感器，其中所述补偿电路包括：惯性测量单元，其与所述F/T传感器集成，并被校准到F/T传感器主体CF中；以及处理电路，其以数据传输关系耦合到所述惯性测量单元，并且被配置为执行补偿计算。3.根据权利要求1所述的F/T传感器，其中所述补偿电路包括所述F/T传感器的外部电路，所述外部电路被配置为：从所述F/T传感器附接到的机器人接收前向运动学数据；从所述F/T传感器接收换能器信号；以及输出重力补偿后的力和扭矩测量值。4.根据权利要求1所述的F/T传感器，其中所述补偿电路还被配置为：获得所述附接工具的质量m；获得所述F/T传感器主体CF的角速度获得所述F/T传感器主体CF的角加速度获得所述F/T传感器主体CF的线性加速度获得所述F/T传感器主体CF中定义的惯性张量I，其包含所有惯性矩和惯性积；以及还基于m、和I针对所述机器人的运动的惯性效应补偿所述力和扭矩测量值。5.一种力和扭矩测量值的补偿方法，其针对附接工具的重量引起的重力效应补偿通过测量电路从机器人力/扭矩F/T传感器的换能器输出信号解析的力和扭矩测量值，所述力和扭矩测量值以所述F/T传感器的主体坐标系CF为参考，其中所述F/T传感器包括补偿电路，所述方法包括：获得附接到所述F/T传感器的工具的重量W
tool
；获得从所述F/T传感器主体CF原点到所述工具的重心的向量获得从所述F/T传感器主体CF到惯性参考系的旋转矩阵以及基于W

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：奥腾工业自动化廊坊有限公司，
类型：发明
国别省市：