[发明专利]一种机器人示教方法、装置、存储介质及机器人

权利要求书

1.一种面向人机交互的协作机器人示教方法，其特征在于，包括：

通过力传感器来获取拖曳机器人的过程中施加在机器人上的操作力；

以所述力传感器为质心来构建一虚拟负载，并根据所获取到的所述操作力来计算当前操作力下机器人的运动指令；

机器人的控制器接收所述运动指令，以控制机器人按照所述运动指令运动，并记录机器人运动中的过程数据，实现对机器人拖动示教；

以所述力传感器为质心来构建一虚拟负载，并根据所获取到的所述操作力来计算当前操作力下机器人的运动指令包括：

设置虚拟负载的初始化参数，读取机器人当前状态；

对所获取到的所述操作力进行滤波处理，得到消抖后的拖动力F；

计算当前时刻的虚拟负载的重力分量G(x)以及阻尼分量

计算虚拟负载有效施加力，其为k_g为时变的重力系数；

根据所计算到的虚拟负载有效施加力来计算出虚拟负载的加速度指令

根据所计算得到的加速度指令来计算当前时刻的关节角加速度；

根据控制周期Δt和计算得到的关节角加速度计算当前时刻的角速度指令；

将计算得到的角速度指令发送给机器人控制器，驱动机器人运动；

所述k_g的取值按照下式取：

其中，t为拖动示教的某一时间点，t₀为拖动示教开始时刻，力传感器还没有检测到示教力，此时k_g＝0；t₁为力传感器检测到示教力的时刻，当示教力持续存在Δt₁后，认为测量到的力为有效操作力，令重力系数从0开始缓慢增加至1，t₂＝t₁+Δt代表认为测量到有效操作力的时刻；t₃为重力系数增加到1的时刻；t₄时刻，检测到末端已经撤去示教力，重新令k_g＝0。

2.如权利要求1所述的面向人机交互的协作机器人示教方法，其特征在于，所述设置虚拟负载的初始化参数包括：

设置虚拟负载的惯量矩阵M，重力矩阵G和阻尼矩阵B；

其中：M为一个六维对角矩阵：M＝diag(m,m,m,J_x,J_y,J_z)其中m为向虚拟负载的质量，J_x，J_y，J_z为转动惯量；G＝[0,0,mg,0,0,0]^T；B＝diag(b_t,b_t,b_t,b_x,b_y,b_z)；

根据机器人初始时刻关节角速度和雅克比矩阵J(θ₀)计算初始时刻的末端执行器速度

其中：

3.如权利要求2所述的面向人机交互的协作机器人示教方法，其特征在于，所述加速度指令通过如下公式计算而得：

所述当前时刻的关节角加速度通过如下公式计算而得：

所述当前时刻的角速度指令通过如下公式计算而得：