[发明专利]一种涉及机器人的关节编码器布置及减速机误差抵消方法

摘要

本发明涉及一种误差抵消方法，尤其涉及一种涉及机器人的关节编码器布置及减速机误差抵消方法。包括大臂和腰座，所述的大臂的底端设有腰座，所述的腰座中设有减速机，所述的减速机通过关节伺服电机带动，所述的减速机的输出端与大臂相连接，所述的关节伺服电机中设有内部配置编码器，所述的大臂中设有外部配置编码器。一种涉及机器人的关节编码器布置及减速机误差抵消方法抵消减速机内部因素引起的误差，减小关节的实际运动位置与设定运动位置之间的误差，提高机械臂的末端运动精度。

主权项

1.一种涉及机器人的减速机布置结构的误差抵消方法，其特征在于：所述机器人包括大臂(1)和腰座(2)，所述的大臂(1)的底端设有腰座(2)，所述的腰座(2)中设有减速机(4)，所述的减速机(4)通过关节伺服电机(5)带动，所述的减速机(4)的输出端与大臂(1)相连接，所述的关节伺服电机(5)中设有内部配置编码器(6)，所述的大臂(1)中设有外部配置编码器(7)；所述的内部配置编码器(6)与外部配置编码器(7)呈水平对应分布；减速机布置结构的误差抵消方法包括：(一)、前期装配与分析：关节伺服电机与减速机的外壳相连，共同安装于腰座上，关节伺服电机与减速机的旋转轴的同轴度控制在0.03mm以下，减速机的输出端与大臂相连，减速机与大臂的旋转轴的同轴度控制在0.03mm以下，关节伺服电机中设有内部配置编码器，外部配置编码器安装于大臂之上，外部配置编码器与大臂旋转轴的同轴度控制在0.05mm以下；关节伺服电机的内部配置编码器为多圈绝对值编码器，由机械位置确定编码，无需记忆寻找参考点，外部配置编码器为增量型编码器；(二)、第一检测部的角位置实时数据：内部配置编码器为第一检测部，关节运动时，带动内部配置编码器内部的码盘进行旋转，码盘的机械角位置与其所编码的信号唯一对应，设内置配置编码器的零位码盘值为wi0，内部配置编码器的实时码盘值为wi1，码盘值与角位置的变换关系为i，则第一检测部的角位置实时数据表示为：qj1＝f(wi1‑wi0，i)；(三)、第二检测部的角位置实时数据：外部配置编码器为第二检测部，关节运动时，带动外部配置编码器内部的码盘旋转，设外部配置编码器的实时码盘增量值为wzj，则码盘的实时角位置为：那么,第二检测部的角位置实时数据表示为:qj2＝f(wj2‑wj0，j)(四)、关节的角位置数据：通过第一检测部的角位置实时数据与第二检测部的角位置实时数据，进行做差处理，即第一检测部所获得的实时角位置数据与第二检测部所获得的实时角位置数据相减，得到关节角实时位置数据：qj＝qj1‑qj2；(五)、控制关节伺服电机旋转：设关节角实时期望位置数据为qjq，将该数据与关节角实时位置数据进行做差，得到关节角实时位置偏差数据：qje＝qjq‑qj对关节角实时位置偏差数据进行PID处理，用kp、ki和kd表示比例、积分和微分因子，得到关节伺服电机实时输入信号数据：将关节伺服电机实时输入信号数据发送至关节伺服电机驱动器，控制关节伺服电机旋转，即能抵消减速机的误差。