机器人振动抑制方法、装置、终端及存储介质制造方法及图纸

本申请公开了一种机器人振动抑制方法、装置、终端和计算机可读存储介质，所述机器人振动抑制方法首先获取机器人各关节的扭转刚度；再获取所述各关节的惯量信息；然后基于各所述扭转刚度和各所述惯量信息，获取各所述关节的共振频率；最后通过陷波滤波器滤除所述共振频率，以对所述机器人各关节进行振动抑制，实现了共振频率的滤除，从而减少了机器人因共振引起的关节抖动，提高了机器人各关节运行轨迹的精确度。

【技术实现步骤摘要】
机器人振动抑制方法、装置、终端及存储介质
本申请涉及运动控制
，尤其涉及一种机器人振动抑制方法、装置、终端及计算机可读存储介质。
技术介绍
目前工业机器人机械传动部分通常由RV减速器或谐波减速器等传动装置连接电机和机械臂，而实际传动装置并不是理想刚体，存在一定的弹性，通常会在整个传动系统中引发机械共振。机械共振对工业机器人的轨迹准确度影响特别大，特别是在对轨迹准确度要求高的应用比如工业机器人激光切割系统和激光焊接系统，轻微的共振将影响加工件的质量。目前常见的工业机器人很少带有机器人振动抑制的功能，一般通过伺服控制执行装置来达到机器人振动抑制的效果。而伺服控制执行装置一般设置两个机器人振动抑制频率机器人振动抑制效果不佳；有些功能比较强大的伺服执行装置开发了通过扫频方法来抑制多频率振动，但这种方法需要强大的计算能力。
技术实现思路
本申请的主要目的在于提供一种机器人振动抑制方法、装置、终端及计算机存储介质，旨在解决现有技术中机器人振动抑制效果不佳、共振频率计算复杂的技术问题。为实现上述目的，本申请实施例提供一种机器人振动抑制方法，所述机器人振动抑制方法的步骤包括：获取机器人各关节的扭转刚度；获取所述各关节的惯量信息；基于各所述扭转刚度和各所述惯量信息，获取各所述关节的共振频率；通过陷波滤波器滤除所述共振频率，以对所述机器人各关节进行振动抑制。可选地，所述机器人各关节包括第一目标关节和第二目标关节，所述获取机器人各关节的扭转刚度的步骤包括：<br>按照预设方法获取所述第一目标关节的当前扭转刚度，其中，所述第一目标关节为扭转刚度动态变化的关节；使用扭转刚度测量装置测量所述第二目标关节的实际扭转刚度，其中，所述第二目标关节为相对所述第一目标关节预期扭转刚度保持不变的关节。可选地，所述按照预设方法获取所述第一目标关节的当前扭转刚度的步骤包括：将所述机器人中预置转动连接的第二关节和第三关节的运动范围进行划分，以获取所述第二关节和所述第三关节的关节角节点组合；获取各所述关节角节点组合与所述机器人的第一关节理论扭转刚度的离散关系，所述第一关节与所述第二关节远离所述第三关节的端部转动连接；基于各所述关节角节点组合与所述第一关节理论扭转刚度的离散关系和线性插值法，获得所述第一关节的当前扭转刚度。可选地，所述按照预设方法获取所述第一目标关节的当前扭转刚度的步骤还包括：将所述第三关节的运动范围进行划分，以获取所述第三关节的关节角节点；获取各所述关节角节点与所述第二关节理论扭转刚度的离散关系；基于各所述关节角节点与所述第二关节理论扭转刚度的离散关系和线性插值法，获得所述第二关节的当前扭转刚度。可选地，所述获取所述各关节的惯量信息的步骤包括：基于动力学模型，获取所述各关节的关节惯量；获取所述机器人的电机惯量，其中，所述电机惯量包括电机转子惯量和抱闸惯量；基于所述电机惯量和各所述关节惯量，获取所述各关节的等效惯量；将所述关节惯量和所述等效惯量作为所述惯量信息。可选地，所述基于各所述扭转刚度和各所述惯量信息，获取各所述关节的共振频率的步骤包括：基于获取的各所述关节的关节惯量和各所述关节的扭转刚度，获取各所述关节的抗共振频率；基于获取的各所述关节的等效惯量和各所述关节的扭转刚度，获取各所述关节的自然共振频率；将所述抗共振频率和所述自然共振频率作为各所述关节的共振频率。可选地，所述通过陷波滤波器滤除所述共振频率，以对所述机器人各关节进行振动抑制的步骤包括：将各所述共振频率发送至陷波滤波器，作为所述陷波滤波器的中心频率，其中，所述中心频率为所述陷波滤波器的信号迅速衰减频率；获取所述陷波滤波器滤除所述中心频率后得到的驱动信号；将所述驱动信号发送至所述机器人的伺服驱动器，作为所述伺服驱动器的工作信号，以对所述机器人各关节进行振动抑制，其中，所述伺服驱动器为所述机器人的轨迹执行设备。本申请还提供一种机器人振动抑制装置，所述机器人振动抑制装置包括：第一获取模块，用于获取机器人各关节的扭转刚度；第二获取模块，用于获取所述各关节的惯量信息；第三获取模块，用于基于各所述扭转刚度和各所述惯量信息，获取各所述关节的共振频率；振动抑制模块，用于通过陷波滤波器滤除所述共振频率，以对所述机器人各关节进行振动抑制。可选地，所述第一获取模块包括：第一获取单元，用于按照预设方法获取所述第一目标关节的当前扭转刚度，其中，所述第一目标关节为扭转刚度动态变化的关节；第二获取单元，用于使用扭转刚度测量装置测量所述第二目标关节的实际扭转刚度，其中，所述第二目标关节为相对所述第一目标关节预期扭转刚度保持不变的关节。可选地，所述第一获取单元包括：第一划分子单元，用于将所述机器人中预置转动连接的第二关节和第三关节的运动范围进行划分，以获取所述第二关节和所述第三关节的关节角节点组合；第一获取子单元，用于获取各所述关节角节点组合与所述机器人的第一关节理论扭转刚度的离散关系，所述第一关节与所述第二关节远离所述第三关节的端部转动连接；第二获取子单元，用于基于各所述关节角节点组合与所述第一关节理论扭转刚度的离散关系和线性插值法，获得所述第一关节的当前扭转刚度。可选地，所述第一获取单元还包括：第二划分子单元，用于将所述第三关节的运动范围进行划分，以获取所述第三关节的关节角节点；第三获取子单元，用于获取各所述关节角节点与所述第二关节理论扭转刚度的离散关系第四获取子单元，用于基于各所述关节角节点与所述第二关节理论扭转刚度的离散关系和线性插值法，获得所述第二关节的当前扭转刚度。可选地，所述第二获取模块包括：关节惯量获取单元，用于基于动力学模型，获取所述各关节的关节惯量；电机惯量获取单元，用于获取所述机器人的电机惯量，其中，所述电机惯量包括电机转子惯量和抱闸惯量；等效惯量获取单元，用于基于所述电机惯量和各所述关节惯量，获取所述各关节的等效惯量；惯量信息获取单元，用于将所述关节惯量和所述等效惯量作为所述惯量信息。可选地，所述第三获取模块包括：抗共振频率获取单元，用于基于获取的各所述关节的关节惯量和各所述关节的扭转刚度，获取各所述关节的抗共振频率；自然共振频率获取单元，用于基于获取的各所述关节的等效惯量和各所述关节的扭转刚度，获取各所述关节的自然共振频率；共振频率获取单元，用于将所述抗共振频率和所述自然共振频率作为各所述关节的共振频率。可选地，所述振动抑制模块包括：发送单元，用于将各所述共振频率发送至陷波滤波器，作为所述陷波滤波器的中心频率，其中，所述中心频率为所述陷波滤波器的信号迅速衰减频率；驱动信号获取单元，用于获取所述陷波滤波器滤除所述中心频率后得到的驱动信号；工作信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机器人振动抑制方法，其特征在于，所述机器人振动抑制方法包括以下步骤：/n获取机器人各关节的扭转刚度；/n获取所述各关节的惯量信息；/n基于各所述扭转刚度和各所述惯量信息，获取各所述关节的共振频率；/n通过陷波滤波器滤除所述共振频率，以对所述机器人各关节进行振动抑制。/n

【技术特征摘要】
1.一种机器人振动抑制方法，其特征在于，所述机器人振动抑制方法包括以下步骤：
获取机器人各关节的扭转刚度；
获取所述各关节的惯量信息；
基于各所述扭转刚度和各所述惯量信息，获取各所述关节的共振频率；
通过陷波滤波器滤除所述共振频率，以对所述机器人各关节进行振动抑制。


2.如权利要求1所述的机器人振动抑制方法，其特征在于，所述机器人各关节包括第一目标关节和第二目标关节，所述获取机器人各关节的扭转刚度的步骤包括：
按照预设方法获取所述第一目标关节的当前扭转刚度，其中，所述第一目标关节为扭转刚度动态变化的关节；
使用扭转刚度测量装置测量所述第二目标关节的实际扭转刚度，其中，所述第二目标关节为相对所述第一目标关节预期扭转刚度保持不变的关节。


3.如权利要求2所述的机器人振动抑制方法，其特征在于，所述按照预设方法获取所述第一目标关节的当前扭转刚度的步骤包括：
将所述机器人中预置转动连接的第二关节和第三关节的运动范围进行划分，以获取所述第二关节和所述第三关节的关节角节点组合；
获取各所述关节角节点组合与所述机器人的第一关节理论扭转刚度的离散关系，所述第一关节与所述第二关节远离所述第三关节的端部转动连接；
基于各所述关节角节点组合与所述第一关节理论扭转刚度的离散关系和线性插值法，获得所述第一关节的当前扭转刚度。


4.如权利要求2所述的机器人振动抑制方法，其特征在于，所述按照预设方法获取所述第一目标关节的当前扭转刚度的步骤还包括：
将所述第三关节的运动范围进行划分，以获取所述第三关节的关节角节点；
获取各所述关节角节点与所述第二关节理论扭转刚度的离散关系；
基于各所述关节角节点与所述第二关节理论扭转刚度的离散关系和线性插值法，获得所述第二关节的当前扭转刚度。


5.如权利要求1所述的机器人振动抑制方法，其特征在于，所述获取所述各关节的惯量信息的步骤包括：
基于动力学模型，获取所述各关节的关节惯量；
获取所述机器人的电机惯量，其中，所述电机惯量包括电机转子惯量和抱闸惯量；<...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷兴国，吴兵，冯永，
申请(专利权)人：季华实验室，
类型：发明
国别省市：广东;44