【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机械臂控制，具体而言，涉及一种用于机械手臂的速度控制系统及控制方法。
技术介绍
1、铜柱自动压接机的工作流程通常包括铜柱自动上料、镜头座自动上料、自动压接和自动下料等步骤。该设备通过施加压力将铜柱牢固地连接到指定的配件上。由于其高自动化水平，铜柱自动压接机能够实现快速、精准且重复性良好的压接操作，从而显著提升生产效率和连接质量。
2、尽管自动化程度高，铜柱自动压接机在实际应用中仍面临一些挑战，特别是在镜头座的自动上料装配过程中，机械手臂在执行任务过程中，夹取物的质量以及机械手臂本身的负载等因素都会对运动产生重要影响。例如，当夹取物质量较大时，机械手臂的负载增加，导致其运动惯性变大，若维持原有速度，会导致机械手臂震动、运动不平稳，影响了自动上料及装配精度。
3、因此，有必要设计一种用于机械手臂的速度控制系统及控制方法用以解决当前技术中存在的问题。
技术实现思路
1、鉴于此，本专利技术提出了一种用于机械手臂的速度控制系统及控制方法，旨在解决当前机械臂速度控制技术中存在的无法根据实时负载反馈调节运行速度的问题。
2、一个方面，本专利技术提出了一种用于机械手臂的速度控制方法，包括：
3、采集机械手臂的夹取物质量，根据所述夹取物质量匹配运行速度，并采集所述机械手臂的静态负载与动态负载，获得所述机械手臂的综合负载；
4、采集所述机械手臂的历史运行数据，筛选与所述夹取物质量相同且未进行pid增益调整的数据，获得标准负载范围
5、将所述综合负载与所述标准负载范围进行比对，根据比对结果判断是否对所述机械手臂进行pid增益调整；
6、当判定对所述机械手臂进行pid增益调整时，采用模糊算法获得模糊处理结果，根据所述模糊处理结果确定pid增益调整方案；
7、在确定pid增益调整方案后，将所述夹取物质量与综合负载作为特征向量，将所述特征向量与所述历史运行数据中的历史特征向量进行比对，确定调整系数对pid增益系数进行调整，获得调整后的运行速度；
8、以所述调整后的运行速度运行所述机械手臂，并采集夹取物的最终位置，将所述最终位置与期望位置进行比对，根据比对结果判断是否进行预警。
9、进一步的，采集所述机械手臂的静态负载与动态负载，获得所述机械手臂的综合负载时，包括：
10、在所述机械手臂的关节处安装力传感器，采集各所述力传感器的受力数据，根据所述受力数据获得所述静态负载；
11、在所述机械手臂的末端执行器安装加速度传感器，采集所述加速度传感器的加速度数据，根据所述加速度数据获得所述动态负载；
12、根据所述静态负载与动态负载获得综合负载，所述综合负载通过下式计算获得：
13、；
14、其中，l表示综合负载，l1表示静态负载，l2表示动态负载，a1、a2表示权重系数，且a1+a2=1。
15、进一步的，获得标准负载范围时，包括：
16、获取与所述夹取物质量对应的标准负载数据；
17、采集历史夹取物质量与所述夹取物质量相同且未进行pid增益调整的数据，并从数据中提取对应的非异常历史负载范围；
18、将所述非异常历史负载范围与所述标准负载数据进行对比，并根据数值大小关系生成标准负载范围，其中，所述标准负载范围包括左边界值和右边界值。
19、进一步的，根据比对结果判断是否对所述机械手臂进行pid增益调整时，包括：
20、当所述综合负载大于所述标准负载范围的右边界或小于所述标准负载范围的左边界时，判定对所述机械手臂进行pid增益调整；
21、当所述综合负载大于或等于所述标准负载范围的左边界且小于或等于所述标准负载范围的右边界时，判定不对所述机械手臂进行pid增益调整。
22、进一步的，采用模糊算法获得模糊处理结果，根据所述模糊处理结果确定pid增益调整方案时，包括：
23、当所述综合负载大于所述标准负载范围的右边界时，获取第一负载差值，根据所述第一负载差值减小pid的比例增益，所述第一负载差值为综合负载与所述右边界的差值；
24、当所述综合负载小于所述标准负载范围的左边界时，获取第二负载差值，根据所述第二负载差值增大pid的比例增益，所述第二负载差值为左边界与所述综合负载的差值。
25、进一步的，将所述特征向量与所述历史运行数据中的历史特征向量进行比对时，包括：
26、采用聚类分析对所述历史特征向量与所述特征向量进行聚类，获得聚类结果；
27、当所述特征向量所在簇中包含历史特征向量时，根据所述历史特征向量对应的历史调整系数确定调整系数对所述pid增益系数进行调整；
28、当所述特征向量所在簇中不包含历史特征向量时，根据所述第一负载差值或第二负载差值确定调整系数对pid增益系数进行调整。
29、进一步的，根据所述历史特征向量对应的历史调整系数确定调整系数对所述pid增益系数进行调整时，包括：
30、；
31、其中，t表示调整系数，ti表示特征向量所在簇中第i历史特征向量对应的历史调整系数，t0表示特征向量所在簇中历史特征向量对应的历史调整系数均值，n表示特征向量所在簇中历史特征向量的个数。
32、进一步的，根据所述第一负载差值或第二负载差值确定调整系数对pid增益系数进行调整时，包括：
33、当所述综合负载大于所述标准负载范围的右边界时，根据所述第一负载差值确定调整系数对pid的比例增益进行调整，所述调整系数通过下式计算获得：
34、；
35、t表示调整系数，表示第一负载差值；
36、当所述综合负载小于所述标准负载范围的左边界时，根据所述第二负载差值确定调整系数对pid的比例增益进行调整，所述调整系数通过下式计算获得：
37、；
38、其中，t表示调整系数，表示第二负载差值。
39、进一步的，将所述最终位置与期望位置进行比对，根据比对结果判断是否进行预警时，包括：
40、根据所述最终位置与期望位置获得位置偏差值，将所述位置偏差值与偏差阈值进行比对，根据比对结果确定是否进行预警；
41、当所述位置偏差值大于偏差阈值时，判定进行预警，且预警等级与所述位置偏差值成正比关系；
42、当所述位置偏差值小于或等于偏差阈值时，判定不进行预警。
43、与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：通过采集机械手臂的夹取物质量、静态负载与动态负载，实时计算综合负载并与历史运行数据中的标准负载范围进行比对，判断是否需要对pid增益进行调整，从而根据负载变化动态调整机械手臂的运行速度。通过模糊算法优化pid增益调整，确保机械手臂在面对不同负载条件时能够自动调节运动速度，提升了自动化压接过程的精度与稳定性，减少了因负载变化导致的振动和运动不平稳问题。通过历史数本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于机械手臂的速度控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的用于机械手臂的速度控制方法，其特征在于，采集所述机械手臂的静态负载与动态负载，获得所述机械手臂的综合负载时，包括：
3.根据权利要求1所述的用于机械手臂的速度控制方法，其特征在于，获得标准负载范围时，包括：
4.根据权利要求3所述的用于机械手臂的速度控制方法，其特征在于，根据比对结果判断是否对所述机械手臂进行PID增益调整时，包括：
5.根据权利要求4所述的用于机械手臂的速度控制方法，其特征在于，采用模糊算法获得模糊处理结果，根据所述模糊处理结果确定PID增益调整方案时，包括：
6.根据权利要求5所述的用于机械手臂的速度控制方法，其特征在于，将所述特征向量与所述历史运行数据中的历史特征向量进行比对时，包括：
7.根据权利要求6所述的用于机械手臂的速度控制方法，其特征在于，根据所述历史特征向量对应的历史调整系数确定调整系数对所述PID增益系数进行调整时，包括：
8.根据权利要求7所述的用于机械手臂的速度控制方法，其特征在
9.根据权利要求1所述的用于机械手臂的速度控制方法，其特征在于，将所述最终位置与期望位置进行比对，根据比对结果判断是否进行预警时，包括：
10.一种用于机械手臂的速度控制系统，用于应用如权利要求1-9任一项所述的用于机械手臂的速度控制方法，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种用于机械手臂的速度控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的用于机械手臂的速度控制方法，其特征在于，采集所述机械手臂的静态负载与动态负载，获得所述机械手臂的综合负载时，包括：
3.根据权利要求1所述的用于机械手臂的速度控制方法，其特征在于，获得标准负载范围时，包括：
4.根据权利要求3所述的用于机械手臂的速度控制方法，其特征在于，根据比对结果判断是否对所述机械手臂进行pid增益调整时，包括：
5.根据权利要求4所述的用于机械手臂的速度控制方法，其特征在于，采用模糊算法获得模糊处理结果，根据所述模糊处理结果确定pid增益调整方案时，包括：
6.根据权利要求5所述的用于机械手臂的速度控制方法，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘欣华，刘秋华，张怀良，刘春平，陈琪，
申请(专利权)人：深圳市欣茂鑫实业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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