[发明专利]一种用于机器人关节力矩刚性的测量方法和装置

说明书

本发明提供一种用于机器人关节力矩刚性的测量装置，所述测量装置包括测量板、连接杆、偏移量测量装置，所述测量板用于固定于机器人关节连接端面且与机器人关节连接端面平行，所述连接杆其一端用于插入机器人关节部件内，另一端用于接受向下的负载力，所述偏移量测量装置：用于获取连接杆接受所述负载力后，机器人关节连接端面的偏移量。通过在连接杆的一端增加负载力W，使另一端的机器人关节部件产生偏移，带动测量板偏移，计算负载力的大小和偏移量的变化关系，从而计算出机器人关节部件的力矩刚性，从而有效、快速、真实获取到机器人关节的力矩刚性。

技术领域

本发明涉及机器人领域，具体涉及一种用于机器人关节力矩刚性的测量方法和装置。

背景技术

随着经济的飞速发展，越来越多的工业领域向自动化方向发展，随着自动化程度的加深，工业机器人的需求量也越来越大。关节部件连接端面的刚性对工业机器人的负载能力和运行平稳定有着至关重要的影响，这不仅仅是一项重要的指标，更是企业优化产品设计的关键参数。而目前设计机器人阶段，因为没有一种快速测量机器人关节力矩刚性的方法和装置，导致设计精度时不能充分考虑机器人关节的力矩刚性，进而影响机器人的末端定位精度。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足之处而提供一种用于机器人关节力矩刚性的测量方法和装置，可以有效、快速、真实测量机器人关节的力矩刚性。

本发明的目的通过以下技术方案实现：提供一种用于机器人关节力矩刚性的测量装置，所述测量装置包括测量板、连接杆和偏移量测量装置，所述测量板用于固定于机器人关节连接端面且与机器人关节连接端面平行，所述连接杆其一端用于插入机器人关节部件内，另一端用于接受向下的负载力，所述偏移量测量装置用于获取连接杆接受所述负载力后，机器人关节连接端面的偏移量。

进一步地，所述偏移测量仪器为精密千分表，所述精密千分尺的测量端接触所述测量板远离所述机器人关节连接端面的另一面。

进一步地，所述测量板的下端面接触连接杆。

进一步地，所述连接杆为高强度、高硬度的金属连接杆。

进一步地，所述测量板为低重量板。

本发明还提供一种用于机器人关节力矩刚性的测量方法，所述测量方法通过本发明所述的测量装置实现，包括以下步骤：

步骤一：把测量装置安装在机器人的关节部件连接端面上，步骤二：在远离机器人关节部件连接端面的一端施加负载力；步骤三：通过所述偏移量测量装置获取所述测量板在负载力作用下的偏移量；步骤四：根据所述测量板的偏移量和负载力的大小，计算出机器人关节部件连接端面的力矩刚性。

进一步地，所述步骤一：所述测量装置的测量板固定于机器人关节连接端面且与机器人关节连接端面平行，所述连接杆的一端插入机器人关节部件内，所述角度传感器设于机器人关节连接端面或测量板。

进一步地，所述连接杆插入关节部件连接端面的中心位置。

进一步地，所述负载力通过施加推力或放置重物实现，其负载力大小通过负载力传感器测得。

进一步地，所述机器人关节部件连接端面的力矩刚性计算公式为k=WL/θ，其中k为机器人关节部件连接端面的力矩刚性，W为负载力大小，L为测量板与连接杆的交点到负载力作用点的距离，θ位机器人关节部件连接端面的倾斜角度。

进一步地，所述机器人关节部件连接端面的倾斜角度的计算公式如下，θ= (y/R)(180/π)*60，其中y为测量板在负载力作用下的偏移量，R是偏移测量仪器偏移测量点到测量板与连接杆交点的距离。

进一步地，所述测量板在负载力作用下的偏移量y具体通过精密千分表测得。