System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种装配机器人的柔顺控制方法、装置和设备制造方法及图纸_技高网

一种装配机器人的柔顺控制方法、装置和设备制造方法及图纸

技术编号:42664070 阅读:12 留言:0更新日期:2024-09-10 12:20
本发明专利技术涉及机器人技术领域,尤其涉及一种装配机器人的柔顺控制方法、装置和设备。本发明专利技术在确定预设的目标位姿矩阵之后,通过设置下一期望位置,一步步调控所述机械臂末端朝向目标位姿矩阵进行移动,而非直接调控机械臂的姿势为目标位姿矩阵,并且在移动过程中增加阻抗控制,以避免机械臂末端调整过度,同时每进行一次调整,都会预测出调整后的所述实际位置对应的接触应力分布图,避免调整不到位。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机器人,尤其涉及一种装配机器人的柔顺控制方法、装置和设备


技术介绍

1、在大型直升机风挡玻璃和机舱门等包括异形曲面的配件的装配过程中,比如风挡玻璃,传统装配由工人操纵装配机器人的机械臂夹取风挡玻璃对准安装到直升机骨架,由于风挡玻璃被夹取时的姿势一般不是固定的,且不能与直升机骨架的姿势直接匹配,即工人不能夹取风挡玻璃后直接将风挡玻璃安装到直升机骨架,而是需要先通过调整机械臂的夹取姿势改变风挡玻璃的姿势,直至风挡玻璃的姿势与直升机骨架的姿势匹配,才能进行安装。但是由于机械臂属于刚性结构,对机械臂进行调整时很容易调整不到位或者调整过度,导致最后安装时风挡玻璃的姿势与直升机骨架的姿势不匹配,进而造成玻璃损坏。

2、基于此,本专利技术提出了一种装配机器人的柔顺控制方法、装置和设备来解决上述技术问题。


技术实现思路

1、本专利技术描述了一种装配机器人的柔顺控制方法、装置和设备,以实现对机械臂进行调整时的柔顺控制,减少机械臂调整不到位或者调整过度造成的影响。

2、根据第一方面,本专利技术提供了一种装配机器人的柔顺控制方法,包括:

3、控制装配机器人的机械臂末端移动至待夹取的目标配件前的设定位置,根据预设的目标位姿矩阵,确定所述机械臂末端期望移动至的下一期望位置;其中,所述目标位置矩阵用于表征所述机械臂将所述目标配件装配到目标骨架产生的接触应力最小的情况下对应的姿势,所述目标配件包括直升机中异形曲面配件;

4、识别当前控制所述机械臂末端移动的运动趋势,基于所述运动趋势和所述下一期望位置,通过预设阻抗控制公式计算出所述机械臂末端当前移动至的实际位置;

5、基于所述实际位置和预设映射方程,预测出所述实际位置对应的接触应力分布图;所述接触应力分布图用于表征所述机械臂在所述实际位置夹取所述目标配件装配到目标骨架产生的接触应力的分布情况;

6、在所述接触应力分布图对应的平均接触应力小于预设平均接触应力阈值的情况下,控制所述机械臂在所述实际位置夹取所述目标配件装配到目标骨架,否则,返回根据预设的目标位姿矩阵,确定所述机械臂末端期望移动至的下一期望位置的步骤。

7、根据第二方面,本专利技术提供了一种装配机器人的柔顺控制装置,包括:

8、确定单元,用于控制装配机器人的机械臂末端移动至待夹取的目标配件前的设定位置,根据预设的目标位姿矩阵,确定所述机械臂末端期望移动至的下一期望位置;其中,所述目标位置矩阵用于表征所述机械臂将所述目标配件装配到目标骨架产生的接触应力最小的情况下对应的姿势,所述目标配件包括直升机中异形曲面配件;

9、计算单元,用于识别当前控制所述机械臂末端移动的运动趋势,基于所述运动趋势和所述下一期望位置,通过预设阻抗控制公式计算出所述机械臂末端当前移动至的实际位置;

10、预测单元,用于基于所述实际位置和预设映射方程,预测出所述实际位置对应的接触应力分布图;其中,所述接触应力分布图用于表征所述机械臂在所述实际位置夹取所述目标配件装配到目标骨架产生的接触应力的分布情况;

11、控制单元,用于在所述接触应力分布图对应的平均接触应力小于预设平均接触应力阈值的情况下,控制所述机械臂在所述实际位置夹取所述目标配件装配到目标骨架,否则,返回根据预设的目标位姿矩阵,确定所述机械臂末端期望移动至的下一期望位置的步骤。

12、根据第三方面,本专利技术提供了一种电子设备,包括存储器和处理器,所述存储器中存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时,实现第一方面的方法。

13、根据本专利技术提供的装配机器人的柔顺控制方法、装置和设备,本专利技术在确定预设的目标位姿矩阵之后,通过设置下一期望位置,一步步调控机械臂末端朝向目标位姿矩阵进行移动,而非直接调控机械臂的姿势为目标位姿矩阵,并且在移动过程中增加阻抗控制,以避免机械臂末端调整过度,同时每进行一次调整,都会预测出调整后的实际位置对应的接触应力分布图,避免调整不到位。

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【技术保护点】

1.一种装配机器人的柔顺控制方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据预设的目标位姿矩阵,确定所述机械臂期望移动至的下一期望位置,包括:

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述预设阻抗控制公式为:

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述将所述实际位置输入预设映射方程之前,方法还包括:

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述矫正力Fn的计算公式如下:

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述映射方程的获取方法包括:

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,基于所述实际位置和预设映射方程,预测出所述实际位置对应的接触应力分布图,包括:

8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述确定所述第一模型和所述第二模型进行贴合以模拟所述目标配件和所述目标骨架的装配时存在接触应力的缺陷位置,包括:

9.一种装配机器人的柔顺控制装置,其特征在于,包括:

10.一种电子设备,其特征在于,包括存储器和处理器,所述存储器中存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时,实现如权利要求1-8中任一项所述的方法。

...

【技术特征摘要】

1.一种装配机器人的柔顺控制方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据预设的目标位姿矩阵,确定所述机械臂期望移动至的下一期望位置,包括:

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述预设阻抗控制公式为:

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述将所述实际位置输入预设映射方程之前,方法还包括:

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述矫正力fn的计算公式如下:

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述映射方程的获取方法包括:...

【专利技术属性】
技术研发人员:汪广平欧阳中川张瑞强龚涛嵇建成甘增康梁召峰陈伟
申请(专利权)人:深圳职业技术大学
类型:发明
国别省市:

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