[发明专利]一种用于机器人的急停控制方法及系统

权利要求书

1.一种用于机器人的急停控制方法，其特征在于，包括：

步骤S100：外部操作盒中的急停开关被按下时，与急停开关连接的安全急停板接收到急停信号；安全急停板向驱控一体机芯发出急停信号并启动计时；

步骤S200：驱控一体机芯根据当前机器人的速度和位置，计算出急停冲力时间及减速度参数，并开始减速；

计算急停冲力时间及减速度参数的具体方法为：

(1)计算急停冲力时间t_dcc

由急停冲力时间t_dcc等于关节角速度除以关节角加速度得到

由在减速过程中减速器的关节力矩τ小于或等于加减速允许的扭矩值τ_gdcc，得到

τ＜＝τ_gdcc (2)

根据拉格朗日动力学公式，得到

其中，为惯性力，为离心力和科氏力，G(Θ)为重力部分，M(Θ)为转动惯量矩阵，为离心力和科氏力等相关部分，Θ为关节角，为关节角速度，为关节角加速度，对于6关节机器人M(Θ)和为6×6矩阵，G(Θ)、τ、Θ、为6×1矢量；

求急停冲力时间t_dcc时，Θ、是已知量，而是待求取的量，由公式(3)得到，

将公式(2)的两边同时减去和G(Θ)得到：

由公式(1)、(4)和(5)得到，

公式(6)为可分为6个不等式方程，式中的待求量t_dcc，解6个不等式方程即可得到急停冲力时间t_dcc，再由公式(1)，求解得到

(2)计算关节力矩τ

当Θ、已知时，由公式(3)，得到各个轴的关节力矩τ；

步骤S300：当减速完成或者计时时间到，驱控一体机芯断开给安全急停板的伺服主电源信号，安全急停板断开驱控一体机芯伺服主电源。

2.根据权利要求1所述的一种用于机器人的急停控制方法，其特征在于，所述步骤S100具体包括：

步骤S110：当操作盒中的双触点急停开关被按下时，与急停开关连接的安全急停板中的第一安全继电器接收急停信号；

步骤S120：第一安全继电器向驱控一体机芯的伺服单元和系统单元发出急停信号，安全急停板上的ARM单元开始计时。

3.根据权利要求2所述的一种用于机器人的急停控制方法，其特征在于，所述步骤S200中驱控一体机芯的伺服单元接收到急停信号后，伺服单元获取系统单元实时读取的机器人当前速度和位置，根据机器人当前速度和位置与机器人的各个轴减速机耐冲击常数与各个臂当前位置，计算急停冲力时间及减速度参数，伺服单元按照计算出的急停冲力时间及减速度参数进行减速。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的一种用于机器人的急停控制方法，其特征在于，所述步骤S300具体包括：

步骤S310：当驱控一体机芯的伺服单元减速完成、伺服单元定时时间到、系统单元时间定时到或者安全急停板的定时时间到，驱控一体机芯断开连接至安全急停板断电主线；

步骤S320：安全急停板的第二安全继电器断开，第二安全继电器断开与接触器的连接，接触器线圈失电，断开伺服单元与主电源的线路。