[发明专利]一种机器人的控制方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤指一种机器人的控制方法及系统。

背景技术

机器人引导示教与过程再现是工业机器人常用的编程作业操作方法，引导示教与过程再现是指由人工导引机器人机械臂末端的执行器或工具，使机器人完成一系列预定动作，同时记录下该运动指令及辅助功能指令，形成任务程序，以便不断重复过程再现。示教技术正在向增强人机协作能力，利于快速示教编程的方向发展。

对工作现场的小型工业机器人实施示教，操作者可以把握工业机器人的末端执行器实现直接示教。对于大体积工业机器人则需由操作者通过示教盒进行示教，但该方式的操作过程繁复，示教周期长。对生产现场的大型工业机器人操控示教时，需通过编程并结合示教盒完成，对技术人员要求较高。

为解决上述矛盾，有人采用主从随动示教机器人系统的解决方案，操控者通过操作操控机器人运动，系统控制器采集并记录操控机器人各运动的转动位移信号，运算后输出脉冲信号到伺服驱动器，从而驱动工业受控机器人实现与操控机器人同步的运动。这种方法可以有效的解决体积庞大机器人的引导示教的问题，但由于该系统是通过采集并记录操控机器人各运动的转角信号来确定机器人运动轨迹，操控机器人各轴系存在的误差将被带入工业受控机器人的动作中，产生了示教精度误差。

针对上述情况，本申请提供了一种解决以上技术问题的技术方案。

发明内容

本发明的目的是提供一种机器人的控制方法及系统，通过采用各自独立的控制器实现提高信号采样频率，从而实现了信号采样同步以及提高了控制效率与精度。

本发明提供的技术方案如下：

一种机器人的控制方法，包括：步骤S100获取第一机器人的当前姿态信息以及第二机器人的当前姿态信息；步骤S220根据所述第一机器人的当前姿态信息，生成所述第二机器人的目标姿态信息；步骤S310根据所述第二机器人的目标姿态信息，控制所述第二机器人的姿态，并更新所述第二机器人的当前姿态信息。

在本发明中，不但记录了操控机器人各关节信息，还记录了受控机器人各关节实时信息，使得操控机器人各轴系存在的误差不会被带入受控机器人的动作中，有效消除了示教精度误差。

优选的，步骤S310之后还包括：步骤S110当所述第二机器人的当前姿态信息与所述第二机器人的目标姿态信息不一致时，控制所述第二机器人进行姿态调整。

优选的，步骤S110中的控制所述第二机器人进行姿态调整的电流控制器数学模型包括：

其中，Kp，Ki，Kd为PID控制器参数，Axs为所述第二机器人的当前姿态信息中的姿态角度信息，Ax为所述第二机器人的目标姿态信息中的姿态角度信息，Cx为所述第二机器人的控制信号；Qx为所述第二机器人的实际输出电流驱动信号；A为电流控制器输出电流满度值；V为电流控制器输入电压满度值。

在本发明中，通过闭环控制来协调受控机器人各关节实际位置与目标位置的差别，从而提高同步跟随的准确率。

优选的，步骤S220之前还包括：步骤S210判断机器人的预设工作模式，当处于第一预设工作模式时，执行步骤S220。

优选的，步骤S210还包括：当处于第二预设工作模式时，执行步骤S230。步骤S230根据所述第二机器人的当前姿态信息，生成所述第一机器人的目标姿态信息；步骤S240根据所述第一机器人的目标姿态信息，控制所述第一机器人的姿态，并更新所述第一机器人的当前姿态信息。

在本发明中，可以将操控机器人与受控机器人的角色互换，实现特定情况下的逆向操控，适应各种实际工作情况。

优选的，S310之后还包括：步骤S400根据所述第一机器人的当前姿态信息以及所述第二机器人的当前姿态信息，生成机器人的过程记录信息。

在本发明中，操控机器人与受控机器人的动作过程及姿态历史均被记录下来，其一达到引导示教与过程再现的目的，其二可实时进行精准实际路径对比，进行编程调整，从而提高程序文件使用效率。

优选的，步骤S310之后还包括：步骤S510获取所述第二机器人相对于周围障碍物的距离信息；步骤S520当所述距离信息小于第一预设阈值并且大于第二预设阈值时，执行第一预设报警模式；步骤S530当所述距离信息小于等于第二预设阈值并且大于第三预设阈值时，执行第二预设报警模式；步骤S540当所述距离信息小于等于第三预设阈值时，执行第三预设报警模式。