【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机械手夹持，特别是涉及一种电动夹爪控制方法及电动夹爪。
技术介绍
1、现有的用于夹持的机械手通常都是通过电动夹爪对待夹持物进行夹持。夹爪的夹持力通常设置在待夹持物的安全夹持力范围内，安全夹持力指的是在满足夹持拿起待夹持物的同时还不能因为夹持力太大而夹坏待夹持物。夹爪在夹持时为了提高夹持时候的夹持力，通常是在电机轴上设置制动部101，并在制动部101外层套设制动器102，夹爪的夹持力通常是通过制动器102在电机输出瞬时高扭矩的时候抱住电机轴，然后电机再掉电卸载，最后由制动器维持载荷，达到使用小功率电机实现大夹持力的目的。制动器102套在电机轴的制动部101外层，制动器102与制动部101之间存在间隙（如图1中的a部分所示），在电机轴旋转时，控制制动器102解除制动，套在制动部101外层的制动器102会被动的随着电机轴同步旋转（如图1中的b部分所示），在电机轴停止旋转以后，由于惯性的作用，制动器102会在图1中的b部分状态和图1中的c部分状态之间来回震荡转动，在制动器102停止震荡转动以后，通过控制制动器102保持制动器102最后的停止状态以此达到保持电机轴的停止位，以此达到限制电机轴，避免电机轴在掉电卸载后反转导致夹持力衰减的问题的出现。但是由于制动器102在来回转动后最终的停止位不是图1中的c部分状态时，夹持力会在电机轴卸载后出现衰减，夹持力的衰减甚至可达到20%，影响夹持力的精度。而且电动夹爪在长期运行后存在夹持力衰减的情况，另外同一批次的电动夹爪的夹持力衰减也会出现不一致的情况，也就是说，同一条流水线上的多个电
2、如何解决电动夹爪夹持力精度不足的问题，以及多个电动夹爪夹持力衰减不一致的问题，已经成为了业内亟待解决的技术难题。
技术实现思路
1、为了至少解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供了一种电动夹爪控制方法，解决了夹爪在夹持住待夹持物后制动器带电保持制动，而电机轴在断电后反转导致夹爪夹持力卸载衰减的问题，进而保持了夹持力的精度的问题。
2、为了达到上述目的，本申请提供的电动夹爪控制方法，包括：
3、电动夹爪包括驱动电路、电机轴、夹爪和制动器，电机轴具有制动部；电机轴用于驱动夹爪开合，制动部外层具有第一制动面，制动器套设于制动部外，制动器具有能够与第一制动面配合的第二制动面；通过第一制动面和第二制动面的配合限制电机轴的旋转；第一制动面和第二制动面之间设有活动间隙；第一制动面与第二制动面的卡接位置包括第一位置和第二位置，定义第一位置为电机轴以第一方向旋转带动制动器同步旋转时的第一制动面与第二制动面的相对位置，定义第二位置为电机轴以第二方向旋转带动制动器同步旋转时的第一制动面与第二制动面的相对位置；第二方向与第一方向相反；预设一第三电流值i3，第三电流值i3对应电动夹爪对待夹持物的预设夹持力；定义一个电流值区间，电流值区间的边界分别为i3-θ,i3+θ,其中，θ为驱动电机轴从第二位置变换到第一位置时的最小电流；
4、控制方法，包括：
5、a）以第一电流值i1驱动电机轴以第一方向旋转，电机轴带动夹爪对待夹持物进行初夹持；
6、b）初夹持到位后，维持第一电流值i1，使电机轴处于静止状态，制动器制动；
7、c）当第一电流值i1处于区间内时，制动器解除制动，以第二电流值i2驱动电机轴继续以第一方向旋转，第二电流值i2大于i3+θ的电流值，电机轴带动制动器越过第一位置并继续旋转第一补偿角度δ后，以第三电流值i3驱动电机轴转动，电机轴以第二方向旋转，当第一制动面与第二制动面卡接于第二位置时，使制动器保持制动状态，电机轴断电或以安全电流运行，安全电流小于电机的额定电流。
8、进一步地，当第一电流值i1小于i3-θ的电流值时，制动器解除制动，以第三电流值i3驱动电机轴以第一方向继续旋转，当第一制动面与第二制动面卡接于第二位置时，使制动器保持制动状态，电机轴断电或以安全电流运行。
9、进一步地，当第一电流值i1大于i3+θ的电流值时，制动器解除制动，以i3+θ的电流值驱动电机轴转动，电机轴以第二方向旋转，当第一制动面与第二制动面卡接于第一位置时，使制动器保持制动状态，电机轴断电或以安全电流运行。
10、进一步地，当第一电流值i1大于i3+θ的电流值时，制动器解除制动，以i3的电流值驱动电机轴转动，电机轴以第二方向旋转，当电机轴停止时，使制动器保持制动状态，电机轴断电或以安全电流运行。
11、进一步地，当第一电流值i1与第三电流值i3相等时，判断电机轴在驱动电流降低时是否具有朝第二方向旋转的偏转趋势；
12、若是，制动器解除制动，以第二电流值i2驱动电机轴继续以第一方向旋转，第二电流值i2大于i3+θ的电流值，电机轴带动制动器越过第一位置并继续旋转第一补偿角度δ后，以第三电流值i3驱动电机轴转动，电机轴以第二方向旋转，当第一制动面与第二制动面卡接于第一位置时，使制动器保持制动状态，电机轴断电或以安全电流运行；
13、若否，电机轴断电或以安全电流运行。
14、进一步地，第一制动面与第二制动面卡接于第二位置时，第一制动面与第二制动面之间的夹角为终止夹角；
15、第一制动面与第二制动面卡接于第二位置时有接触点；
16、接触点包括位于第一制动面上的第一接触点和位于第二制动面上的第二接触点；
17、第一接触点与制动部中心点组成接触点连线，第二接触点所在的第二制动面的垂线与接触点连线组成的夹角为终止夹角；
18、第一制动面与第二制动面卡接于第一位置时，第一制动面与第二制动面之间的夹角为初始夹角；
19、第二制动面的垂线与接触点连线组成的夹角为初始夹角；
20、在步骤b中，电机轴带电保持静止状态，制动器保持制动，获取制动器与制动部之间的止动方位角；
21、止动方位角为制动器保持制动状态，电机轴带电止动时，第二制动面的垂线与接触点连线组成的夹角；
22、当第一电流值i1等于第三电流值i3时，如果止动方位角的角度值大于终止夹角的角度值时，驱动电路以第二电流值i2驱动电机轴以第一方向旋转进行二次夹持。
23、进一步地，当第一电流值i1处于区间内且大于第三电流值i3时，以第一电流值i1与第三电流值i3的差值的绝对值驱动电机轴转动，电机轴以第二方向旋转，旋转的角度为止动方位角与终止夹角的差值的绝对值。
24、进一步地，在驱动电路以第二电流值驱动电机轴以第一方向旋转进行二次夹持的步骤中，还包括：
25、驱动电路以 的角度值对应的电流值驱动电机轴并带动制动部以第一方向旋转，在制动器以第一方向旋转时，制动部再以第二方向旋转至γ角度的位置；
26、其中，β为初始夹角；
27本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电动夹爪控制方法，其特征在于，所述电动夹爪包括驱动电路、电机轴、夹爪和制动器，所述电机轴具有制动部；所述电机轴用于驱动所述夹爪开合，所述制动部外层具有第一制动面，所述制动器套设于所述制动部外，所述制动器具有能够与所述第一制动面配合的第二制动面；通过所述第一制动面和所述第二制动面的配合限制所述电机轴的旋转；所述第一制动面和所述第二制动面之间设有活动间隙；所述第一制动面与所述第二制动面的卡接位置包括第一位置和第二位置，定义所述第一位置为电机轴以第一方向旋转带动所述制动器同步旋转时的所述第一制动面与所述第二制动面的相对位置，定义第二位置为所述电机轴以第二方向旋转带动所述制动器同步旋转时的所述第一制动面与所述第二制动面的相对位置；所述第二方向与所述第一方向相反；预设一第三电流值I3，所述第三电流值I3对应所述电动夹爪对待夹持物的预设夹持力；定义一个电流值区间，所述电流值区间的边界分别为I3-θ,I3+θ,其中，θ为驱动电机轴从所述第二位置变换到所述第一位置时的最小电流；
2.根据权利要求1所述的电动夹爪控制方法，其特征在于，当所述第一电流值I1小于所述I3-θ的电流值
3.根据权利要求1所述的电动夹爪控制方法，其特征在于，当所述第一电流值I1大于所述I3+θ的电流值时，所述制动器解除制动，以所述I3+θ的电流值驱动所述电机轴转动，所述电机轴以所述第二方向旋转，当所述第一制动面与所述第二制动面卡接于所述第一位置时，使所述制动器保持制动状态，所述电机轴断电或以所述安全电流运行。
4.根据权利要求1所述的电动夹爪控制方法，其特征在于，当所述第一电流值I1大于所述I3+θ的电流值时，所述制动器解除制动，以所述I3的电流值驱动电机轴转动，所述电机轴以所述第二方向旋转，当所述电机轴停止时，使所述制动器保持制动状态，所述电机轴断电或以所述安全电流运行。
5.根据权利要求1所述的电动夹爪控制方法，其特征在于，当所述第一电流值I1与所述第三电流值I3相等时，判断所述电机轴在驱动电流降低时是否具有朝所述第二方向旋转的偏转趋势；
6.根据权利要求1所述的电动夹爪控制方法，其特征在于，所述第一制动面与所述第二制动面卡接于所述第二位置时，所述第一制动面与所述第二制动面之间的夹角为终止夹角；
7.根据权利要求6所述的电动夹爪控制方法，其特征在于，当所述第一电流值I1处于所述区间内且大于所述第三电流值I3时，以所述第一电流值I1与所述第三电流值I3的差值的绝对值驱动所述电机轴转动，所述电机轴以所述第二方向旋转，所述旋转的角度为所述止动方位角与所述终止夹角的差值的绝对值。
8.根据权利要求6所述的电动夹爪控制方法，其特征在于，在所述驱动电路以所述第二电流值驱动所述电机轴以所述第一方向旋转进行二次夹持的步骤中，还包括：
9.根据权利要求8所述的电动夹爪控制方法，其特征在于，在所述驱动电路以所述第二电流值驱动所述电机轴以所述第一方向旋转进行二次夹持的步骤中，还包括：
10.根据权利要求1所述的电动夹爪控制方法，其特征在于，在所述步骤b中，自驱动所述电机轴的电流出现第一次尖峰时起，在M次尖峰后，定义所述电机轴处于静止状态；
11.一种电动夹爪，其特征在于，包括：控制模块、驱动电路、电机轴、夹爪和制动器；
12.根据权利要求11所述的电动夹爪，其特征在于，当所述第一电流值I1小于所述I3-θ的电流值时，所述制动器解除制动，所述控制模块以所述第三电流值I3驱动所述电机轴以所述第一方向继续旋转，当所述第一制动面与所述第二制动面卡接于所述第二位置时，所述控制模块使所述制动器保持制动状态，所述电机轴断电或以所述安全电流运行。
13.根据权利要求11所述的电动夹爪，其特征在于，当所述第一电流值I1大于所述I3+θ的电流值时，所述制动器解除制动，所述控制模块以所述I3+θ的电流值驱动所述电机轴转动，所述电机轴以所述第二方向旋转，当所述第一制动面与所述第二制动面卡接于所述第一位置时，所述控制模块使所述制动器保持制动状态，所述电机轴断电或以所述安全电流运行。
14.根据权利要求11所述的电动夹爪，其特征在于，当所述第一电流值I1大于所述I3+θ的电流值时，所述制动器解除制动，所述控制模块以所述I3的电流值驱动所述电机轴转动，所述电机轴以所述第二方向旋转，当所述电机轴停止时，所述控制模块使所述制动器保持制动状态，所述电机轴断电或以...
【技术特征摘要】
1.一种电动夹爪控制方法，其特征在于，所述电动夹爪包括驱动电路、电机轴、夹爪和制动器，所述电机轴具有制动部；所述电机轴用于驱动所述夹爪开合，所述制动部外层具有第一制动面，所述制动器套设于所述制动部外，所述制动器具有能够与所述第一制动面配合的第二制动面；通过所述第一制动面和所述第二制动面的配合限制所述电机轴的旋转；所述第一制动面和所述第二制动面之间设有活动间隙；所述第一制动面与所述第二制动面的卡接位置包括第一位置和第二位置，定义所述第一位置为电机轴以第一方向旋转带动所述制动器同步旋转时的所述第一制动面与所述第二制动面的相对位置，定义第二位置为所述电机轴以第二方向旋转带动所述制动器同步旋转时的所述第一制动面与所述第二制动面的相对位置；所述第二方向与所述第一方向相反；预设一第三电流值i3，所述第三电流值i3对应所述电动夹爪对待夹持物的预设夹持力；定义一个电流值区间，所述电流值区间的边界分别为i3-θ,i3+θ,其中，θ为驱动电机轴从所述第二位置变换到所述第一位置时的最小电流；
2.根据权利要求1所述的电动夹爪控制方法，其特征在于，当所述第一电流值i1小于所述i3-θ的电流值时，所述制动器解除制动，以所述第三电流值i3驱动所述电机轴以所述第一方向继续旋转，当所述第一制动面与所述第二制动面卡接于所述第二位置时，使所述制动器保持制动状态，所述电机轴断电或以所述安全电流运行。
3.根据权利要求1所述的电动夹爪控制方法，其特征在于，当所述第一电流值i1大于所述i3+θ的电流值时，所述制动器解除制动，以所述i3+θ的电流值驱动所述电机轴转动，所述电机轴以所述第二方向旋转，当所述第一制动面与所述第二制动面卡接于所述第一位置时，使所述制动器保持制动状态，所述电机轴断电或以所述安全电流运行。
4.根据权利要求1所述的电动夹爪控制方法，其特征在于，当所述第一电流值i1大于所述i3+θ的电流值时，所述制动器解除制动，以所述i3的电流值驱动电机轴转动，所述电机轴以所述第二方向旋转，当所述电机轴停止时，使所述制动器保持制动状态，所述电机轴断电或以所述安全电流运行。
5.根据权利要求1所述的电动夹爪控制方法，其特征在于，当所述第一电流值i1与所述第三电流值i3相等时，判断所述电机轴在驱动电流降低时是否具有朝所述第二方向旋转的偏转趋势；
6.根据权利要求1所述的电动夹爪控制方法，其特征在于，所述第一制动面与所述第二制动面卡接于所述第二位置时，所述第一制动面与所述第二制动面之间的夹角为终止夹角；
7.根据权利要求6所述的电动夹爪控制方法，其特征在于，当所述第一电流值i1处于所述区间内且大于所述第三电流值i3时，以所述第一电流值i1与所述第三电流值i3的差值的绝对值驱动所述电机轴转动，所述电机轴以所述第二方向旋转，所述旋转的角度为所述止动方位角与所述终止夹角的差值的绝对值。
8.根据权利要求6所述的电动夹爪控制方法，其特征在于，在所述驱动电路以所述第二电流值驱动所...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨文成，邵家永，张常森，
申请(专利权)人：苏州钧舵机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：
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