[发明专利]机械手性能测试方法及装置，计算机可读存储介质

说明书

本发明提供机械手性能测试方法及装置，计算机可读存储介质。方法包括：机械手的CPU接收用户输入的测试参数值，并调用存储器中的机械手性能测试路径的运动轨迹生成程序，将用户输入的测试参数值赋值给测试路径的运动轨迹生成程序中的对应参数，运行该程序，以使得：机械手按照用户输入的测试参数值完成对应的测试路径，其中，机械手性能测试路径的运动轨迹生成程序预先固化到机械手的所述存储器中；机械手的CPU对机械手的性能参数进行采样；机械手的CPU将机械手的性能参数输出。本发明实现了对机械手性能的自动测试，降低了人工成本，且提高了测试效率和准确率。

技术领域

本发明涉及机械手技术领域，特别涉及机械手性能测试方法及装置，计算机可读存储介质。

背景技术

Delta-3D机械手是一种能模仿人的手和臂的某些动作功能，用于按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。特点是可以通过编程来完成各种预期的作业，构造和性能上兼有人和机械手机器各自的优点。

机械手主要由执行机构、驱动机构和控制系统三大部分组成。手部是用于抓持工件或工具的部件，根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式，如夹持型、托持型和吸附型等。运动机构使手部完成各种转动或摆动、移动或复合运动来实现规定的动作，改变被抓持物件的位置和姿势。运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式称为机械手的自由度。为了抓取空间中任意位置和方位的物体，需有6个自由度。自由度是机械手设计的关键参数。自由度越多，机械手的灵活性越大，通用性越广，其结构也越复杂。一般专用机械手有2～3个自由度。控制系统是通过对机械手每个自由度的电机的控制，来完成特定动作。同时接收传感器反馈的信息，形成稳定的闭环控制。控制系统的核心通常是由单片机或DSP等微控制芯片构成，通过对其编程实现所要功能。

机械手的执行机构分为手部、手臂、躯干。手部安装在手臂的前端。手臂的内孔中装有传动轴，可把运用传给手腕，以转动、伸曲手腕、开闭手指。机械手手部的构造系模仿人的手指，分为无关节、固定关节和自由关节3种。手指的数量又可分为二指、三指、四指等，其中以二指用的最多。可根据夹持对象的形状和大小配备多种形状和大小的夹头以适应操作的需要。所谓没有手指的手部，一般都是指真空吸盘或磁性吸盘。手臂的作用是引导手指准确地抓住工件，并运送到所需的位置上。为了使机械手能够正确地工作，手臂的3个自由度都要精确地定位。躯干是安装手臂、动力源和各种执行机构的支架。

机械手所用的驱动机构主要有4种：液压驱动、气压驱动、电气驱动和机械驱动。其中以液压驱动、气压驱动用得最多。

机械手控制的要素包括工作顺序、到达位置、动作时间、运动速度、加减速度等。机械手的控制分为点位控制和连续轨迹控制两种。控制系统可根据动作的要求，设计采用数字顺序控制。它首先要编制程序加以存储，然后再根据规定的程序，控制机械手进行工作。

机械手的主要参数如下：

(1)主参数

最大抓重是机械手的主参数。

(2)其它参数

运动速度是机械手的主要的基本参数，操作节拍对机械手的速度提出了要求，设计速度过低限制了它的使用范围，而影响机械手动作快慢的主要因素是手臂伸缩及回转的速度。

机械手动作时有启动、停止，故有加速度、减速度的存在，用速度-行程曲线来说明速度特性较为全面。因为平均速度与行程有关，故用平均速度表示速度的快慢更为符合速度特性。

除了运动速度以外，手臂设计的基本参数还有伸缩行程和工作半径。大部分机械手设计成相当于人工坐着或站着且略有走动操作的空间。过大的伸缩行程和工作半径，必然带来偏重力矩增大而刚性降低。