[发明专利]一种基于力传感器的机器人直接示教方法

权利要求书

1.一种基于力传感器的机器人直接示教方法，其特征在于，包括：

S1、把力传感器安装到机器人末端法兰上，对传感器采集到的信号进行滤波，得到实际外力信号；

S2、对实际外力信号进行多项式插值，得到平滑处理后的实际外力信号；

S3、将平滑处理后的实际外力信号和设定阈值进行比较，若大于阈值，执行S4，若小于阈值，机器人不动，循环执行S1-S3；

S4、建立拖动力和机器人示教速度的关系，并建立阻抗模型对机器人进行阻抗控制，阻抗模型的输入为平滑处理后的实际外力信号，输出是机器人速度；

S5、操作者对机器人进行示教，得到拖动轨迹；

S6、利用最小二乘法对拖动轨迹中的点进行选择和拟合，得到示教轨迹，机器人根据示教轨迹工作。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S1中采用巴特沃斯滤波方法对所述采集信号进行滤波。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，滤波后的信号表示为：

F_filter＝H*F

其中，F是原始力信号，H是巴特沃斯滤波器，F_filter是滤波后的力信号。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多项式插值为三次多项式插值，表达为：

F_i＝a_i(t-t_i)³+b_i(t-t_i)²+c_i(t-t_i)+d_i

其中，F_i是第i个采集力信号，a_i,b_i,c_i,d_i是多项式系数，t是插补时间，t_i是第i个插补时间，i为正整数。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述阻抗模型为在笛卡尔坐标空间中的弹簧-阻尼-质量系统。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述阻抗模型的表达式为：

其中，分别是期望的位置、速度、加速度，分别是实际的位置、速度、加速度，F是机器人驱动力，K是刚度矩阵，B是阻尼矩阵，M是惯性矩阵。