[发明专利]一种机器人控制系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及机器人控制技术领域，尤其涉及一种机器人控制系统及方法。

背景技术

高压带电作业是电力行业进行电力检修、改造以及设备改造的重要手段。高压线路人工带电作业劳动强度大、作业效率及自动化水平低，存在安全隐患，而且还容易引发人身伤亡事故。为此国内外都研发了带电作业机器人来代替人工完成高空带电作业任务。但是在带电作业的主从遥操作系统下大多数都没能实现重力平衡，而且控制系统比较复杂，成本较高，价格昂贵。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种机器人控制系统及方法。

第一方面，本发明提供了一种机器人控制系统，该系统包括：主机器人、多个电位计、工控机、多个电机驱动器和多个电机；

主机器人的每个轴臂上固定一个电位计和一个电机，所有电位计均与工控机连接；工控机与多个电机驱动器连接，一个电机驱动器与一个电机连接；

第一电位计用于采集主机器人的第一轴臂的第一位置信息，并将第一位置信息发送至工控机；

工控机根据第一位置信息，计算第一电机待输出的第一力矩，将第一力矩传输至第一电机驱动器；

第一电机驱动器根据第一力矩驱动第一电机转动，其中，第一轴臂为主机器人的轴臂中的任意一个，且第一电位计、第一电机以及第一电机驱动器均位于主机器人的第一轴臂上。

本发明的有益效果是：主机器人的第一轴臂上安装的第一电位计采集该轴臂上的第一位置信息。然后根据该轴臂上的第一位置信息计算出与该个轴臂上安装的电机待输出的第一力矩。然后根据第一力矩控制该轴臂上的电机转动，以此来克服该轴臂的重力平衡。

进一步的，该系统还包括：至少一个模拟量采集器，所有电位计通过至少一个模拟量采集器与工控机连接；

至少一个模拟量采集器用于对电位计采集的主机器人各个轴臂的位置信息进行预处理；

并将预处理后的位置信息发送至工控机。

采用上述进一步的方案的有益技术效果在于，模拟量采集器对电位计采集的位置信息进行预处理后，可以方便工控机进行识别。

进一步的，该系统还包括：至少一个模拟量输出器；工控机通过至少一个模拟量输出器与所有电机驱动器连接；

第一模拟量输出器用于对工控机计算出的第一电机待输出的第一力矩进行预处理；

并将预处理后的第一力矩传输至第一电机驱动器，其中第一模拟量输出器为至少一个模拟量输出器中的任一个模拟量输出器。

采用上述进一步的技术方案的有益技术效果在于，类似的，工控机在将第一力矩输出至电机驱动器之前，需要将第一力矩进行转换，以便于将其转换为电机驱动器能够识别的数据。

进一步的，该系统还包括：运动协作控制器及从机器人；

工控机与运动协作控制器连接；运动协作控制器与从机器人连接；

工控机还用于将位置信息转发至运动协作控制器；

运动协作控制器用于根据第一位置信息控制从机器人的第一轴臂转动，其中从机器人的第一轴臂与主机器人的第一轴臂一一对应。

采用上述进一步的技术方案的有益技术效果在于，主机器人的工控机与运动协作控制器连接。通过工控机将第一位置信息发送至运动协作控制器，以便运动协作控制器控制从机器人的第一轴臂转动，且保证从机器人第一轴臂的动作与主机器人的第一轴臂的动作一致，从而利用主从机器人以及其他部件之间的合作，完成高空带电作业。

进一步的，该系统还包括：多个力矩传感器；

从机器人的每个轴臂上固定一个力矩传感器；

第一力矩传感器用于采集从机器人的第一轴臂转动时输出的第二力矩；

并将第二力矩通过运动协作控制器转发至工控机；

工控机用于将第二力矩按照预设比例进行缩放，获取第三力矩；

并将所述第三力矩传输至第一电机驱动器；

第一电机驱动器用于根据第三力矩，驱动第一电机转动。

采用上述进一步的技术方案的有益技术效果在于，通过第一力矩传感器采集从机器人轴臂转动时输出的第二力矩，然后将第二力矩发送至工控机后，工控机对其进行一定比例的缩放后，转发至电机驱动器，并利用电机驱动器驱动电机转动。从而实现一定比例的力反馈。使用户能够轻易的体验到从机器人工作时所输出的力。

进一步的，主机器人的轴臂个数大于或者等于6；从机器人的轴臂的个数与主机器人的轴臂个数相同。

第二方面，本发明提供了一种机器人控制方法，该方法包括：采集主机器人的第一轴臂的第一位置信息；