[发明专利]一种工业机器人关节碰撞保护方法

说明书

本发明涉及一种工业机器人关节碰撞保护方法，包括以下步骤：第一步：测试机器人关节在正向传动时不同速度段的力矩损失以及静止时反向传动的力矩损失；第二步：根据第一步所得信息计算关节静止时的保护阈值和关节在正向传动时不同速度段的保护阈值；第三步：采集伺服电机转速及扭矩；第四步：根据关节的运行状态，选择不同的关节保护阈值；第五步：将扭矩与保护阈值进行比较，判断是否启动机器人下电保护。本发明提供一种工业机器人关节保护方法，能够在机器人发生碰撞时及时下电，保护机器人关节；本发明提供了一种基于关节静止和不同速度段运行工况下关节转矩保护阈值的分别设定的方法，能够更加精确的对碰撞进行检测。

技术领域

本发明涉及工业机器人领域，具体的说是一种工业机器人关节碰撞保护方法。

背景技术

工业机器人在运行过程中，如果发生意外碰撞，及其容易引起机器人关节的损坏，尤其是对于使用谐波减速机的机器人关节，因而提升机器人关节的碰撞保护能力是非常有必要的。而当前的机器人在使用碰撞检测功能时，经常会因为保护阈值无法合理的设定，导致在机器人使用过程成中出现误报警或碰撞检测不灵敏。

发明内容

现为了解决上述技术问题，本发明提出了一种工业机器人关节碰撞保护方法。本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种工业机器人关节碰撞保护方法，包括以下步骤：

第一步：测试机器人关节在正向传动时不同速度段的力矩损失以及静止时反向传动的力矩损失；

第二步：根据第一步所得信息计算关节静止时的保护阈值和关节在正向传动时不同速度段的保护阈值；

第三步：采集伺服电机转速及扭矩；

第四步：根据关节的运行状态，选择不同的关节保护阈值；

第五步：将扭矩与保护阈值进行比较，判断是否启动机器人下电保护。

正向传动时不同速度段的力矩损失是指以电机为驱动端的正向传动力矩损失值，静止时反向传动的力矩损失是指以关节末端加载力为驱动端的反向力矩损失值。

机器人关节在正向传动时保护阈值按照关节不同的运行速度V设定，所述运行速度V按照关节最大运行速度的百分比划分速度段且每个速度段设定一个保护阈值。

第五步中当扭矩大于保护阈值时，启动机器人下电保护，反之则继续工作。

所述保护阈值为关节伺服电机所提供的检测力矩值。

所述机器人关节处于静止时的保护阈值计算方法为：所述机器人关节在正向传动时的保护阈值计算方法为：其中M_th是伺服电机设定的最大保护阈值；M_a是确保关节传动链不损坏的允许最大负载，包括重力负载、惯性负载、碰撞冲击负载；i为关节传动链减速比；M_us是以关节末端加载力为驱动端的反向力矩损失值，可通过测试获取；M_ur是以电机为驱动端的正向传动力矩损失值，可通过测试获取。

本发明的有益效果是：本发明提供一种工业机器人关节保护方法，能够在机器人发生碰撞时及时下电，保护机器人关节；

本发明提供了一种基于关节静止和不同速度段运行工况下关节转矩保护阈值的分别设定的方法，能够更加精确的对碰撞进行检测；

本发明提供了针对关节在静止和运动两种工况下转矩阈值的各自计算方法，能够更加精确的对碰撞检测阈值进行设定。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明工作流程示意图。

具体实施方式