[发明专利]机器人辅助作业系统及其辅助作业方法

权利要求书

1.一种机器人辅助作业方法，其特征在于，夹取工件并获取该工件的初始质量参数，进而于工件参数数据库中对该工件进行匹配，获取该工件的标准力学参数；之后进行人机协作作业，基于该工件的标准力学参数、操纵力与机器人运动速度之间的映射关系以及机器人运动速度与机器人位置指令之间的映射关系，在获取作业员施加的操纵力后对操纵力进行识别，根据经识别的操纵力对机器人的位置指令进行更新，根据更新后的位置指令机器人通过自主运动控制进行运动；在机器人运动到达预定位置后，释放夹取的工件，并结束人机协作作业，否则继续进行操纵力的输入至机器人运动达到预定位置；

所述对操纵力进行识别是指将操纵力F分解为任一维度的力，在机器人法兰末端的法兰参考系内记为(F_Hx，F_Hy，F_Hz，M_Hx，M_Hy，M_Hz)；

在法兰参考系内，工件和夹取机构质心坐标分别为(C_gx，C_gy，C_gz)和(C_jx，C_jy，C_jz)，二者在机器人坐标系内的投影分别为(L_gx，L_gy，L_gz)和(L_jx，L_jy，L_jz)；机器人法兰末端的受力F_S为(F_x，F_y，F_z，M_x，M_y，M_z)，在机器人坐标系的投影为(F_Rx，F_Ry，F_Rz，M_Rx，M_Ry，M_Rz)，则有F_Hx＝F_Rx，F_Hy＝F_Ry，F_Hz＝F_Rz+(m+m_j)g，(M_Hx，M_Hy，M_Hz)＝(M_Rx，M_Ry，M_Rz)-m(0，0，-g)×(L_gx，L_gy，L_gz)-m_j(0，0，-g)×(L_jx，L_jy，L_jz)。

2.根据权利要求1所述的机器人辅助作业方法，其特征是，所述对该工件进行匹配为比较当前夹取工件的初始质量参数m_p与数据库中工件的标准质量参数m_i，通过计算|m_i-m_p|，得到取值最小的样本为匹配样本。

3.根据权利要求2所述的机器人辅助作业方法，其特征是，所述初始质量参数为m_p＝F_z/g-m_j，其中，F_z为在z轴方向上机器人法兰末端的力传感数据，g为重力加速度，m_j为夹取机构的质量，z轴为经机器人法兰末端法兰面中心点的法线。