[发明专利]串联工业机器人控制算法的验证系统

权利要求书

1.一种串联工业机器人控制算法的验证系统，其特征在于，包括：输入模块(1)，内置模块(2)和输出模块(3)，其中，

所述输入模块，用于为验证串联工业机器人控制算法提供必要的输入，所述输入模块(1)包括：CAD模型导入模块(4)、运动学参数导入模块(5)、动力学参数导入模块(6)、实际轨迹导入模块(7)、D-H坐标导入模块(8)、关节旋转和俯仰及其轴限导入模块(9)、步长及仿真时间设定模块(10)和坐标设定模块(11)、；

所述的内置模块(2)，包括：内置运动学数学模型(12)和内置动力学数学模型(13)；

所述的输出模块(3)，包括：VR仿真模块(14)、参数导出模块(15)和作图模块(16)。

2.如权利要求1所述的串联工业机器人控制算法的验证系统，其特征在于，所述的CAD模型导入模块(4)，用于兼容指定格式的CAD串联工业机器人模型，兼容由CAD软件所导出的指定格式的文件，并能对工业机器人的各个零件进行分类和命名，以便于接下来对工业机器人的其他输入进行定义。

3.如权利要求1所述的串联工业机器人控制算法的验证系统，其特征在于，所述运动学参数导入模块(5)和动力学参数导入模块(6)，用于对串联工业机器人的运动学、动力学软件进行仿真验证，其中，所述运动学参数导入模块(5)、动力学参数导入模块(6)分别将运动学、动力学参数，导入到串联工业机器人控制算法验证软件中，为串联工业机器人控制算法的验证提供必要的输入。

4.如权利要求3所述的串联工业机器人控制算法的验证系统，其特征在于，其中，所述运动学参数导入模块(5)，包括：串联工业机器人在每个步长下每个关节的关节角；动力学参数导入模块(6)，包括：串联工业机器人在每个步长下每个关节的驱动关节力矩。

5.如权利要求4所述的串联工业机器人控制算法的验证系统，其特征在于，经过内置运动学数学模型(12)的计算，以及步长及仿真时间设定模块(10)，结合参数导出模块(15)输出指定时间和步长的机器人末端期望轨迹和期望速度。

6.如权利要求1所述的串联工业机器人控制算法的验证系统，其特征在于，所述实际轨迹导入模块(7)，用于将串联工业机器人控制算法输出的实际轨迹导入到串联工业机器人控制算法验证软件中，通过机器人的逆运动学/逆动力学，推导出机器人各个关节的运动情况，以便接下来对串联工业机器人控制算法进行验证。

7.如权利要求1所述的串联工业机器人控制算法的验证系统，其特征在于，所述的D-H坐标导入模块(8)，用于将机器人的DH参数，导入到串联工业机器人控制算法验证软件中。

8.如权利要求1所述的串联工业机器人控制算法的验证系统，其特征在于，所述的关节旋转和俯仰及其轴限导入模块(9)，用于导入工业机器人各个关节的旋转或是俯仰的运动方式，以及工业机器人的关节轴限，来模拟工业机器人在虚拟工业环境下的仿真情况。

9.如权利要求1所述的串联工业机器人控制算法的验证系统，其特征在于，所述的步长及仿真时间设定模块(10)，用于设定整个算法验证仿真阶段的步长时间以及总的仿真时间。

10.如权利要求1所述的串联工业机器人控制算法的验证系统，其特征在于，所述VR仿真模块(14)，用于结合机器人机械模型，以及由运动学和动力学推导得出的末端实时位置、实时速度、实时加速度，以及各个关节的角度，让用户直观地观察到串联工业机器人运动状态的实时变化；

参数导出模块(15)，用于将所得到的所有输出，将其一一对应并可以以.xls或,xlsx的格式导出，方便用户进行接下来的参数对比工作；

作图模块(16)，用于将由控制算法得到的输出，以及仿真验证软件得到的输出，以作图的形式，绘制出两者的对比曲线及两者的误差曲线等等对比数据。