[发明专利]一种基于几何与扭矩参数联合驱动的机器人螺栓装配与拆卸方法

权利要求书

1.一种基于几何与扭矩参数联合驱动的机器人螺栓装配与拆卸方法，其特征在于，所述的方法包括数据储存方法，

所述的数据储存方法为，在数据库中创建保存历史数据的数据库，所述的历史数据用于存放不同型号螺栓装配或拆卸时的数据，根据螺栓装配或拆卸时的数据类别，在用于保存历史数据的数据库中创建不同类别的数据表；

所述的螺栓装配数据在采集时，为数据库创建对应的表，在表中添加对应数据列名及数据类型；

构建机器人螺栓装配的拧紧长度或机器人螺栓拆卸的松开长度非线性系统

d_k＝f(v_k,w_k,t)，

其中，d_k表示在机器人进行k型螺栓装配或拆卸时，在机械臂运动速度为v_k，末端拧紧机构旋转速度为w_k，在工作时间t后的拧紧或松开的长度，f(·)表示机器人螺栓装配的拧紧长度或机器人螺栓拆卸的松开长度非线性系统的非线性函数；

通过历史数据，确定机器人螺栓装配的拧紧长度或机器人螺栓拆卸的松开长度驱动数据模型

d_k＝φ_k1v_k+φ_k2w_k+C_k，

其中，φ_k1表示f(·)非线性函数的机器人装配或拆卸k型螺栓拧紧或松开长度随机械臂运动速度的变化率，v_k表示为φ_k2表示f(·)非线性函数的机器人装配或拆卸k型螺栓拧紧或松开长度随末端拧紧机构旋转速度的变化率，w_k表示为C_k表示为常数；

根据机器人螺栓装配或拆卸的输入输出储存数据，构建机器人装配或拆卸k型螺栓的拧紧长度或松开长度随机械臂运动速度和末端拧紧机构旋转速度的变化率φ_k1，φ_k2的估计准则函数，估算机器人装配k型螺栓的拧紧长度或机器人拆卸k型螺栓的松开长度随机械臂运动速度和末端拧紧机构旋转速度的变化率

构建机器人螺栓装配或拆卸的工作扭矩非线性系统

T_k(t+1)＝g(T_k(t),…,T_k(t-n_v),p_k(t),…,p_k(t-n_p))，

T_k(t)表示t时刻的机器人装配或拆卸k型螺栓的工作扭矩，p_k(t)表示t时刻的机器人装配或拆卸k型螺栓的工作参数，p_k(t)表示为p_k(t)＝[v_k(t),w_k(t)]^T，v_k(t)表示t时刻的机械臂运动速度，w_k(t)表示t时刻的末端拧紧机构旋转速度；n_v和n_p分别表示机器人螺栓装配或拆卸非线性系统的未知系统阶数和输入参数阶数；

g(·)表示机器人螺栓装配或拆卸的工作扭矩非线性系统的非线性函数；

通过历史数据，确定机器人螺栓装配或拆卸的工作扭矩驱动数据模型

T_k(t+1)＝T_k(t)+δ_kΔp_k(t)，

其中，δ_k表示g(·)非线性函数的机器人装配或拆卸k型螺栓工作扭矩随机器人螺栓装配或拆卸参数的变化率，δ_k＝[δ_1k,δ_2k]^T，δ_1k表示t时刻机器人装配或拆卸k型螺栓工作扭矩随机械臂运动速度的变化率，δ_2k表示t时刻机器人装配或拆卸的k型螺栓工作扭矩随末端拧紧机构旋转速度的变化率，Δp_k(t)＝p_k(t)-p_k(t-1)；

根据机器人螺栓装配或拆卸的输入输出储存数据，构建机器人装配或拆卸k型螺栓的工作扭矩随机械臂运动速度和末端拧紧机构旋转速度的变化率δ_k的估计准则函数，估算机器人装配或拆卸k型螺栓随机械臂运动速度和末端拧紧机构旋转速度的变化率

根据确定机器人装配或拆卸的k型螺栓工作扭矩驱动的数据模型，得到机器人螺栓装配或拆卸的工作参数

其中，γ为步长因子，ρ为加权因子，为t+1时刻k型螺栓期望工作扭矩；

所述的方法还包括数据调用与工作参数确定方法；

所述的数据调用与工作参数确定方法为，根据机器人装配或拆卸的螺栓型号，从历史数据中调用该型号的对应操作历史数据；

确定机器人螺栓装配需要拧入的长度或机器人螺栓拆卸拧出的长度，通过历史数据建立机器人螺栓装配的拧紧长度或机器人螺栓拆卸的松开长度非线性系统，根据该非线性系统确定并运行各工作参数；

在螺栓装配或拆卸时，监测螺栓的当下工作扭矩，当螺栓当下工作扭矩与期望扭矩相差较大时，通过建立的机器人螺栓装配的拧紧长度或机器人螺栓拆卸的松开长度非线性系统，调整机器人螺栓装配或拆卸的工作参数。