[发明专利]一种关节减速比自动标定方法、控制系统及其机器人

说明书

本发明提供了一种关节减速比自动标定方法、控制系统及其机器人，方法为通过获取上一关节臂的电机转速和下一关节臂的转速，然后利用公式计算实时的减速比，本发明实现了机器人关节减速比的自动标定，使在机器人使用过程中，自动监测各关节减速比，并进行标定，以提高机器人的性能。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体涉及一种关节减速比自动标定方法、控制系统及其机器人。

背景技术

随着经济的飞速发展，越来越多的工业领域向自动化方向发展，随着自动化程度的加深，工业机器人的需求量也越来越大。由于机器人本体存在包括制造、维修、装配误差，传动误差，磨损，柔顺性等诸多因素的影响，而这些因素的影响直接导致控制器中的内部名义运动学模块不能准确描述末端执行器实际位姿与机器人各结构参数之间的关系，从而使得末端执行器发生偏移，并产生位姿误差。因此，需要通过机器人标定方法对控制器中的相关参数误差进行辨识或补偿，从而使得位姿准确度性能得到增强，关节减速比便是其中一项关键参数。

通常情况下，机器人标定需借助外部设备，如激光跟踪仪、拉线仪等，对机器人进行标定测试，然后将标定的结果手工输入机器人控制器中进行标定。该方法操作复杂，并且是在机器人出厂时，或者机器人性能较差时才会进行标定，且无法实现自动标定。

因此，为解决上述标定操作复杂，需要一种简单的关节减速比自动标定方法。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出了一种关节减速比自动标定方法、控制系统及其机器人，使机器人在使用过程中，自动监测各关节减速比，并进行标定，以提高机器人的性能。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种关节减速比自动标定方法，通过获取上一关节臂的电机转速和下一关节臂的转速，然后利用公式计算实时的减速比，公式如下： ，其中V_电机表示电机的转速，V_关节臂表示下一关节臂的转速，n为某一时间段内监测的次数。

进一步的，上一关节臂上安装有电机，电机自带的电机编码器获取上一关节臂的电机转速。

进一步的，下一关节臂的转速通过安装在线缆管上的关节臂编码器获得。

一种关节减速比自动标定控制系统，包括机器人控制器，所述机器人控制器包括减速比识别模块和运动学模块，所述减速比识别模块在工作时实现以上任一项的关节减速比自动标定方法。

进一步的，所述减速比识别模块分别与电机编码器、关节臂编码器通信，实时监测电机的转速和下一关节臂的转速，并计算出实时的减速比。

进一步的，减速比识别模块将计算得到的实际减速比传输到运动学模块中，运动学模块根据实际减速比修正，进而实现机器人关节减速比的自动标定。

一种机器人，包括上一关节臂和下一关节臂，上一关节臂与下一关节臂通过连接机构装配， 所述上一关节臂上安装有电机，所述电机上自带有电机编码器，所述下一关节臂上安装有关节臂编码器，电机编码器用于获取电机的转速，关节臂编码器用于获取下一关节臂的转速。

进一步的，所述连接机构包括第一同步带轮、连接法兰、减速机、第二同步带轮和线缆管，所述第一同步带轮与电机的输出轴连接，所述第二同步带轮通过同步带与第一同步带轮连接，第二同步带轮通过连接法兰与减速机连接，所述线缆管安装在下一关节臂上。通过连接机构实现了机器人上一关节臂和下一关节臂的连接，保证了上一关节臂到下一关节臂的传动平顺。

进一步的，所述关节臂编码器安装在线缆管上，关节臂编码器用于检测下一关节臂的转速，线缆管用于保护线缆。

进一步的，还包括如权利要求以上任一项所述的关节减速比自动标定控制系统。