[发明专利]高效力控装置及其高效力控方法

说明书

本发明涉及一种高效力控装置，包括驱动装置、作业工具、测距传感器和控制器，所述作业工具和驱动装置连接，驱动装置带动作业工具动作，所述测距传感器设置在作业工具上，测距传感器和驱动装置分别与控制器电连接。所述测距传感器设置在作业工具上，驱动装置以高速/高刚性/高电流给定的高闭环增益模式带动作业工具动作，当测距传感器到达其测距范围时，测距传感器发出信号至控制器，控制器令驱动装置以低速/低刚性/低电流给定的底闭环增益模式带动作业工具动作，从而使作业工具快速接近工件，接近工件时作业工具减速、减刚性接触工件，避免对工件造成冲击。

技术领域

本发明涉及一种高效力控方法。

背景技术

传统的力位控制机构和方法，例如“阻抗控制”当机器人末端执行机构刚性较高时，需要环境具有一定的柔性才能获得不错的响应速度。也就是说当出力相应速度极高的时候，此时末端执行机构或者外部环境必须具有一定程度上的柔性。

市面上存在着不少提升响应速度的算法但是都治标不治本。假设机械臂以极高速度冲击撞向工件时，在不存在视觉伺服时，机械臂和工件距离未知时，工件刚性未知时，不论是以何种算法必将对工件造成极大冲击。

然而当机械臂末端执行机构柔性较高时，单纯的阻抗算法已经无法精准的控制位置。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种结构简单、原理简单的一种高效力控装置。

本发明的第二目的在于提供一种高度力响应速度、精准位置控制的一种高效力控方法。

本发明的第一目的是这样实现的：

一种高效力控装置，包括驱动装置、作业工具、测距传感器和控制器，所述作业工具和驱动装置连接，驱动装置带动作业工具动作，所述测距传感器设置在作业工具上，测距传感器和驱动装置分别与控制器电连接。

所述测距传感器设置在作业工具上，驱动装置以高速/高刚性/高电流给定的高闭环增益模式带动作业工具动作，当测距传感器到达其测距范围时，测距传感器发出信号至控制器，控制器令驱动装置以低速/低刚性/低电流给定的底闭环增益模式带动作业工具动作，从而使作业工具快速接近工件，接近工件时作业工具减速、减刚性接触工件，避免对工件造成冲击。

本发明的第一目的还可以采用以下技术措施解决：

作为更具体的方案，所述作业工具为推杆或夹爪。

作为更具体的方案，所述驱动装置为伺服电机。

本发明的第二目的是这样实现的：

一种高效力控装置及其高效力控方法，包括以下步骤，

步骤一：预设工件最大承受的冲击力数值；

步骤二：设定测距传感器的测距范围为减速区段，设定大于测距传感器的测距范围为加速区段；

步骤三：设定作业工具在加速区段以高速/高刚性/高电流给定的高闭环增益模式运行，设定作业工具在减速区段以低速/低刚性/低电流给定的底闭环增益模式运行；

步骤四：通过调节控制器的参数调整驱动装置，令驱动装置带动作业工具按步骤三的设定方式运行；

步骤五：测距传感器进入加速区段时，控制器以高速/高刚性/高电流给定的高闭环增益模式运行，测距传感器进入减速区段时，测距传感器发出信号至控制器，控制器切换低速/低刚性/低电流给定的底闭环增益模式。