[发明专利]一种机器人自适应调速方法及多关节机器人

说明书

本发明提供一种机器人自适应调速方法及多关节机器人，所述方法包括:设定机器人的安全参数；运行过程中检测特定参数的运行值，比较所述运行值和安全参数，当所述运行值超过所述安全参数时，触发机器人实时调速；所述机器人实时调速包括：确定特定参数的目标值，所述目标值小于或等于安全参数，根据所述目标值和运行值的比值确定调速输出百分比；根据所述调速输出百分比，规划机器人在各运行周期的位置命令增量以调整特定参数的运行值，所述机器人调速前和调速后发送的位置命令增量总量一致。本发明具体实施例的有益效果在于：当机器人触发调速时，根据规划位置命令增量的方式进行调速，机器人调速前后的运行轨迹保持不变。

技术领域

本发明属于工业机器人领域，特别是涉及一种机器人自适应调速方法及多关节机器人。

背景技术

中国是制造业大国，随着人口红利衰退，传统劳动密集型生产模式难以持续，机器替代人工势在必行，企业向自动化生产升级改造成发展主要方向。工业机器人领域包括传统的工业机器人和协作机器人，传统的工业机器人应用于工业环境中替代人工操作，新型的协作机器人主要用于在已有的产线布局上进行优化，便于人和机器协同工作，协作机器人的工作场景使得其对安全性、轻便性等性能提出较高的要求。

为保证协作机器人运行的安全性，协作机器人通常有较多的安全参数限制运行条件，机器人运行条件如果不满足安全参数将会触发急停。机器人在执行工作前会进行示教，期望机器人跟随预定轨迹运行，但是即便是在进行示教时机器人的各项参数均满足要求，在实际运动中机器人很可能因为一些特殊点位导致超速报警，机器人骤然停止运动会对机体造成较大的运动冲击。

传统的方式中，当触发机器人调速时，按照触发时刻的运动参数进行相应的运动规划，机器人运动过程中重新进行运动规划，会使得机器人原有的移动路径发生偏移，不能完美跟随最初设定的预定轨迹，可能影响操纵精度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种机器人自适应调速方法及多关节机器人，以解决现有技术中的机器人发生异常状况骤然停机影响机器人工作稳定性，以及机器人运动过程中通过运动规划改变机器人速度影响机器人跟随预定轨迹的问题。

为实现上述目标，本发明可采用如下技术方案：一种机器人自适应调速方法，机器人能够根据示教过程设定的预定轨迹运行以执行工作任务，机器人执行预定轨迹的过程由多个运行周期组成，所述方法包括：设定机器人的安全参数，所述安全参数限制机器人运行过程中特定参数的最大运行值；运行过程中检测特定参数的运行值，比较所述运行值和安全参数，当所述运行值超过所述安全参数时，触发机器人实时调速以减速；所述机器人实时调速包括：确定特定参数的目标值，所述目标值小于或等于安全参数，根据所述目标值和运行值的比值确定调速输出百分比；根据所述调速输出百分比，规划机器人各运行周期的位置命令增量以调整特定参数的运行值，所述机器人调速前和调速后发送的位置命令总量一致。

进一步的，当所述运行值小于安全参数时，检测机器人的安全参数是否发生变化，若检测到安全参数增大，触发机器人实时调速以增速。

进一步的，所述机器人具有常规运行模式和缩减模式，所述常规运行模式下的安全参数大于所述缩减模式下的安全参数，所述方法包括：当所述运行值小于当前安全参数时，检测是否发生模式切换，检测到机器人从缩减模式切换至常规运行模式时，触发机器人实时调速以增速。

进一步的，所述机器人包括底座、连杆和多个关节，其中连接俩较长的连杆的关节为肘部关节，机器人末端用于连接工作工具，所述特定参数包括肘部速度、各关节速度、末端工具速度中至少部分，所述安全参数包括机器人最大肘部速度，各关节的最大关节速度，最大末端工具速度中至少部分。

进一步的，根据所述调速输出百分比，规划各运行周期的位置命令增量以调整特定参数的运行值包括：

根据所述调速输出百分比，规划调速周期长度，根据调速周期长度和调速前规划的位置命令总量拆分各运行周期的位置命令增量。