[发明专利]一种柔性机械臂的测试系统及其方法

说明书

本发明公开了一种柔性机械臂的测试系统及其方法，测试系统包括上位机、电机驱动器、数据采集单元、电机、力传感器和编码器，数据采集单元用于采集力传感器和编码器的数据，力传感器用于获取柔性机械臂的驱动绳的拉力，编码器用于获取电机的转动角度；上位机输出机械臂控制数据控制电机驱动器以驱动电机工作，再利用力传感器和编码器获取驱动绳的实际拉力和电机的实际转动角度，获取机械臂控制数据的误差，实现对机械臂的性能测试，保障后续机械臂的正常使用。

技术领域

本发明涉及机器人测试领域，尤其是一种柔性机械臂的测试系统及其方法。

背景技术

目前，针对绳索驱动柔性机械臂的测试系统还没有成品，但是绳索驱动柔性机械臂只有经过测试系统的测试才能得到机械臂的性能参数，从而使机械臂的使用更加科学合理。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的是提供一种柔性机械臂的测试系统及其方法，用于实现柔性机械臂的测试。

本发明所采用的技术方案是：一种柔性机械臂的测试系统，包括上位机、电机驱动器、数据采集单元、电机、力传感器和编码器，所述数据采集单元用于采集力传感器和编码器的数据，所述力传感器用于获取所述柔性机械臂的驱动绳的拉力，所述编码器用于获取所述电机的转动角度；所述上位机与电机驱动器、数据采集单元均连接，所述力传感器的输出端、编码器的输出端均与数据采集单元的输入端连接，所述电机驱动器与电机连接，所述电机的输出端与力传感器连接，所述力传感器与所述柔性机械臂的驱动绳连接。

进一步地，所述测试系统还包括测试台，所述测试台设置有通用法兰，所述通用法兰用于安装柔性机械臂，所述通用法兰为不同大小的法兰盘加工在一个法兰工件上。

进一步地，所述力传感器为拉力传感器。

进一步地，所述数据采集单元包括力采集器和编码器采集器，所述力采集器用于采集力传感器的数据并与上位机进行通信，所述编码器采集器用于采集编码器的数据并与上位机进行通信，所述力传感器的输出端与力采集器的输入端连接，所述编码器的输出端与编码器采集器的输入端连接，所述力采集器、编码器采集器均与上位机连接。

进一步地，所述上位机控制所述力采集器和编码器采集器的数据采集频率和数据发送频率。

进一步地，所述上位机包括数据采集模块、数据发送模块、处理模块、用户操作控制模块和数据图形化显示模块，所述电机驱动器的输出端、数据采集单元的输出端均与数据采集模块的输入端连接，所述数据采集模块的输出端与处理模块的输入端连接，所述处理模块的输出端与数据发送模块的输入端连接，所述数据发送模块的输出端与电机驱动器的输入端、数据采集单元的输入端均连接，所述用户操作控制模块与数据采集模块、处理模块、数据发送模块均连接，所述数据采集模块的输出端、处理模块的输出端、数据发送模块的输出端均与数据图形化显示模块的输入端连接。

本发明所采用的另一技术方案是：一种柔性机械臂的测试方法，应用于所述的柔性机械臂的测试系统，包括以下步骤：

上位机根据机器人控制数学模型输出机械臂控制数据至电机驱动器以控制电机的工作，以带动所述柔性机械臂的驱动绳运动，所述机械臂控制数据包括驱动绳的理论拉力值和电机的理论转动角度；

力传感器获取所述柔性机械臂的驱动绳的实际拉力值，编码器获取所述电机的实际转动角度；

数据采集单元获取所述力传感器采集的驱动绳的实际拉力值和所述编码器采集的电机的实际转动角度；

所述上位机根据驱动绳的理论拉力值和驱动绳的实际拉力值、电机的理论转动角度和电机的实际转动角度分别获取驱动绳的拉力误差和电机的转动角度误差。

进一步地，所述上位机根据力传感器采集的驱动绳的实际拉力值和编码器采集的电机的实际转动角度图形化显示柔性机械臂的运动状态。