[发明专利]机器人末端负载质量检测方法、装置及工业机器人

说明书

本发明提供一种机器人末端负载质量检测方法、装置及工业机器人，其中机器人末端负载质量检测方法，包括：相关性获取步骤，获取机器人在标定工况下的多个标定实时电流和Ibzi及多个质量已知的标定工件的质量Xbi之间的相关性函数；实时质量检测步骤，将待检测负载加载于所述机器人末端，获取机器人各个关节轴驱动电机的实时运行电流Isj并求和得到对应的实时运行电流和Isz，利用所述相关性函数获得所述待检测负载的实时质量M。根据本发明，通过获取各个关节轴电机的实时运行电流，通过运算获得机器人的TCP末端负载质量，无需设置相应的传感器，降低机器人设计成本，不会对TCP末端的灵活性构成不利影响。

技术领域

本发明属于机器人设计技术领域，具体涉及一种机器人末端负载质量检测方法、装置及工业机器人。

背景技术

工业机器人已经用于各种各样的搬运、码垛、弧焊和打磨等应用场合，但是，工业机器人若要完成以上各种各样的应用场景下的任务则需要搭载各种各样的外部传感器，工业生产线上机器人需要对产品的质量进行检测，需要在工业机器人TCP末端加装力矩传感器检测产品的重力进而推算出产品质量，或者是在产线的工位上直接用压力传感器检测产品的质量，这些检测用传感器的使用增加了机器人的成本，同时将力矩传感器安装在机器人TCP末端还需要增加额外的工装，这些工装将会降低机器人本身的灵活性。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于提供一种机器人末端负载质量检测方法、装置及工业机器人，通过获取各个关节轴电机的实时运行电流，通过运算获得机器人的TCP末端负载质量，无需设置相应的传感器，降低机器人设计成本，不会对TCP末端的灵活性构成不利影响。

为了解决上述问题，本发明提供一种机器人末端负载质量检测方法，包括：

相关性获取步骤，获取机器人在标定工况下的多个标定实时电流和Ibzi及多个质量已知的标定工件的质量Xbi之间的相关性函数；

实时质量检测步骤，将待检测负载加载于所述机器人末端，获取机器人各个关节轴驱动电机的实时运行电流Isj并求和得到对应的实时运行电流和Isz，利用所述相关性函数获得所述待检测负载的实时质量M；

其中i为标定工况下的标定次数，i≥3，j为机器人的关节轴个数、为大于2的自然数。

在一些实施方式中，所述相关性函数的获得包括：

在机器人末端分i次加载多个已知质量为所述Xbi的标定工件，获取每次加载时机器人各个关节轴驱动电机的标定实时电流Ibji并求和得到每次对应的所述标定实时电流和Ibzi；通过多个一一对应的Ibzi、Xbi得到Ibzi与Xbi的相关性函数。

在一些实施方式中，在所述标定实时电流Ibji的变化率为0时对每次加载时机器人各个关节轴驱动电机的标定实时电流Ibji求和。

在一些实施方式中，在所述实时质量检测步骤中，在所述实时运行电流Isj的变化率为0时对每次加载时机器人各个关节轴驱动电机的实时运行电流Isj求和。

本发明还提供一种机器人末端负载质量检测装置，包括：

相关性获取单元，用于获取机器人在标定工况下的多个标定实时电流和Ibzi及多个质量已知的标定工件的质量Xbi之间的相关性函数；

实时质量检测单元，用于将待检测负载加载于所述机器人末端，获取机器人各个关节轴驱动电机的实时运行电流Isj并求和得到对应的实时运行电流和Isz，利用所述相关性函数获得所述待检测负载的实时质量M；

其中i为标定工况下的标定次数，i≥3，j为机器人的关节轴个数、为大于2的自然数。

在一些实施方式中，所述相关性函数的获得包括：