[发明专利]一种机器人电机的定位方法有效

专利信息
申请号: 202110116814.1 申请日: 2021-01-28
公开(公告)号: CN112923953B 公开(公告)日: 2022-01-04
发明(设计)人: 秦剑 申请(专利权)人: 北京比得机器人科技有限公司
主分类号: G01D5/14 分类号: G01D5/14
代理公司: 北京爱普纳杰专利代理事务所(特殊普通合伙) 11419 代理人: 何自刚
地址: 100070 北京市丰台区南四*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 机器人 电机 定位 方法
【说明书】:

发明提供一种机器人电机的定位方法,所述方法包括在电机转子轴末端设置第一绝对位置编码器;所述转子轴末端还连接有用于减速的齿轮组,在所述齿轮组外侧齿轮的顶部设有第二绝对位置编码器;待电机上电时,同时获取所述第一编码器的角度值a及所述第二编码器的角度值b;将360度平均分为6个区间,并判断值b的具体区间;当值b介于两区间的中间值时,判断值b落入前一区间或后一区间;计算真实角度值c,真实角度值c=值b的区间值×编码器精度+值a;将真实角度值c带入机器人电机的控制算法,得到当前电机输出端的绝对位置。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域,尤其涉及一种机器人电机的定位方法。

背景技术

现有的足式机器人或机械臂电机,内置有行星减速机,从而使减速机输出端和电机转子之间有速度/位移差。

目前,机器人电机普遍采用的是单一绝对位置编码算法。以海泰机电HT-03电机为例:在电机转子轴末端连接有磁片,在所述磁片正上方1mm处电路板上,装有一片霍尔磁感应芯片,它就是电机的绝对位置编码器,通过直接读取芯片的数据,将电机转子的角度位置实时解算出来。

但是,由于机器人电机内置1:6行星减速器,电机转子转动6圈,电机输出端才转动1圈。这导致电机输出端每转动60度,安装在电机转子上的绝对位置编码器都会报告一个同样的数据。电机转动一圈,有6个位置都会得到同样的传感器读数。

机器人在通电初始化时可能会因为以上原因,无法在加电初始化时正确获取减速机输出端的绝对位置,又因为安装电机时由于紧固部件的限制,不可能将角度严格设置在规定角度的范围正中间,从而引起机器人错误的动作,可能会导致严重后果,例如硬件损坏等。

因此,如何避免机器人电机在启动时因误判位置而发生事故,成为了目前继续解决的技术问题。

发明内容

为解决上述问题,本发明提供一种机器人电机的定位方法,通过使用双重绝对位置编码器算法,解决了机器人电机在启动时因误判位置而发生事故的技术问题,避免了机器人在启动或关闭时需要将电机复位的操作。

为了实现上述目的,本发明提供的具体技术方案如下:

本申请提供了一种机器人电机的定位方法,所述方法包括:

在电机转子轴末端设置第一绝对位置编码器;

所述转子轴末端还连接有用于减速的齿轮组,在所述齿轮组外侧齿轮的顶部设有第二绝对位置编码器;

待电机上电时,同时获取所述第一编码器的角度值a及所述第二编码器的角度值b;

将360度平均分为6个区间,并判断值b的具体区间;

当值b介于两区间的中间值时,判断值b落入前一区间或后一区间;

计算真实角度值c,真实角度值c=值b的区间值×编码器精度+值a;

将真实角度值c带入机器人电机的控制算法,得到当前电机输出端的绝对位置。

优选的,所述第一绝对位置编码器与所述第二绝对位置编码器均为MA702编码器,包括磁片与霍尔磁感应芯片。

优选的,在电机转子轴末端固装有端部齿轮,所述第一绝对位置编码器的磁片设置于所述端部齿轮的末端;在所述端部齿轮的上部设有电路板,所述第一绝对位置编码器的霍尔磁感应芯片设于所述电路板内与所述磁片相对的位置。

优选的,所述齿轮组设有与所述端部齿轮配合的齿轮一,与所述齿轮一同轴的齿轮二与齿轮三相配合;所述第二绝对位置编码器的磁片设置于所述齿轮三的顶部,所述第二绝对位置编码器的霍尔磁感应芯片设于所述电路板内与所述磁片相对的位置。

最好,所述端部齿轮与所述齿轮一的齿数比为18:36,所述齿轮二与所述齿轮三的齿数比为12:36。

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