[发明专利]一种RV减速机传动误差在线监测方法

说明书

本发明公开了一种RV减速机传动误差在线监测方法，将RV减速机安装在使用环境后，RV减速机传动误差定义为TE(t)＝θ₂(t)‑iθ₁(t)，其中θ₁(t)为RV减速机输入角度；θ₂(t)为RV减速机输出角度，i为RV减速机的传动比；首先通过速度传感器获取输出转速信号，再将拾取的转速信号通过A/D转换并去直流，得到去直流后的转速信号；然后对去直流后的转速信号进行积分即可得转角，将输入转角乘以传动比后与输出转角取差值即可计算出安装后的RV减速机实时的传动误差TE(t)。本发明可对RV减速机传动误差进行实时监测，由于速度传感器技术成熟，体积小巧的优势，解决了角度编码器安装困难的问题。

技术领域

本发明属于重载关节型工业机器人的状态监测领域，涉及重载关节型工业机器人用RV减速机的实时状态监测技术，具体涉及一种RV减速机传动误差在线监测方法。

背景技术

在大力发展智慧工厂的迫切需求下，随着智能制造技术的发展，对生产线上工业机器人的核心部件进行实时状态监测，对于保证自动化生产线的安全可靠运行，具有重要的意义。RV减速机作为重载关节型工业机器人的重要精密传动部件，被安装在机器人关节臂中，是机器人实际应用过程中保证其精度、承载能力、运动安全性以及稳定性等一系列问题的关键。传动误差是衡量RV减速机传动精度的一项重要性能指标，定义为：当输入轴转动一定角度，此时输出轴在理论上的转角与实际转角的角度差值，用公式表示为：TE(t)＝θ₂(t)-iθ₁(t)，其中θ₁(t)为输入转角；θ₂(t)为输出转角；i为传动比。由定义可知，传动误差的大小，直接影响工业机器人在运行过程中的定位精度和重复精度。

对于RV减速机产品出厂试验而言，对其传动误差的测定其实很容易实现，根据传动误差的定义，只需要测出输出端和输入端的转角即可计算传动误差。通常，是在减速器的输出端布置一个角度编码器，电机的输入端由伺服电机作为驱动，减速机的输入转角即为电机输出的转角，可以通过编程控制得到。因此，只需读取输出端角度编码器的值即可通过计算得到传动误差。

但是，对于RV减速机被封装到机器人关节臂中以后，如果想对RV减速机在实际工作过程中的传动误差进行实时监测的话，则很难采用上述原理去实现。面临最大的问题就是，减速机已经被封装到了机器人关节臂中，不像在试验台上，首先，减速机是完全裸露了，其次，试验台是根据试验内容设计的，传感器的安装可以根据实验要求而设计，因此在减速机的输出端安装角度编码器很容易实现。但是，当减速机封装到机器人关节臂以后，在关节臂上没有安装角度编码器的空间和接口。因此，不能通过上述直接采集减速机输出端角位移信号的方式，得到减速机传动误差的实时状态信息。

由于产生传动误差的影响因素，同样会引起减速机转速的波动，因此，需要一种通过监测机器人关节处的实时转速信号，来间接反映传动误差性能的方法。这种监测方法，由于速度传感器技术成熟，体积小巧的优势，解决了角度编码器安装困难的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种通过监测机器人关节处的实时转速信号，来间接反映传动误差性能的方法。这种监测方法，由于速度传感器技术成熟，体积小巧的优势，解决了角度编码器安装困难的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种RV减速机传动误差在线监测方法，其特征在于：将RV减速机安装在使用环境后，

RV减速机传动误差定义为TE(t)＝θ₂(t)-iθ₁(t)，其中θ₁(t)为RV减速机输入角度，也为电机输出角度，通过编程控制电机转动得到；θ₂(t)为RV减速机输出角度，i为RV减速机的传动比；