[发明专利]一种机器人关节电磁干扰测试系统

说明书

本发明提供了一种机器人关节电磁干扰测试系统，包括工控机、磁滞制动器和电流发生器；工控机用于编写测试程序并对机器人测试关节进行控制，工控机根据机器人测试关节反馈的通信数据得出机器人关节电磁干扰结果；磁滞制动器连接机器人测试关节的电机负载端，为机器人测试关节的电机提供负载；所述磁滞制动器连接电流发生器，通过电流发生器对磁滞制动器的输出力矩进行调控；用于产生与机器人测试关节相应负载；通过改变电流发生器的输出电流，就能测试电机驱动器在不同电流下对干扰的抵抗能力，本发明能够更快、更准确、更安全的诊断出驱动器电磁干扰，并且方便驱动器改进后进行测试，同时减少测试成本，提高测试效率。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤其是一种机器人关节电磁干扰测试系统。

背景技术

机器人由多个关节组成，关节又包括电机、驱动器、编码器等，其中电机驱动器是关节的核心部件。为了实现高性能机器人的跳高、跳远功能，关节电机驱动器需要加入较大脉冲电流。大幅度脉冲电流的加入，必然会增加整个系统的电磁干扰，严重时会出现驱动器通讯不正常、掉电等问题，使关节无法正常工作。为了保证机器人各关节正常工作，需要搭建测试系统，在整个机器人各关节同时工作前测试单个关节在较大脉冲电流下受到的电磁干扰情况，验证单关节是否可以正常工作，避免关节受损。

常规的测试方案是用机器人整个系统进行测试，这种测试存在着以下弊端，一是测试时所有的关节在一起，不易判别出错关节的位置及个数；二是具有安全隐患，在测试中很多情况会测试到极限工作状态，很可能会导致设备的损坏，影响测试人员的安全；三是想要对驱动器采取改进措施，由于在实际机器人上空间有限，导致作业繁琐。

发明内容

针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种机器人关节电磁干扰测试系统，可以完全模拟产生驱动器工作时的脉冲电流(幅度、脉宽、上升沿)，能够更快、更准确、更安全的诊断出驱动器电磁干扰，并且方便驱动器改进后进行测试，同时减少测试成本，提高测试效率。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种机器人关节电磁干扰测试系统，包括工控机、磁滞制动器和电流发生器；

所述工控机用于编写测试程序并对机器人测试关节进行控制，工控机根据机器人测试关节反馈的通信数据得出机器人关节电磁干扰结果；

所述磁滞制动器连接机器人测试关节的电机负载端，为机器人测试关节的电机提供负载；所述磁滞制动器连接电流发生器，通过电流发生器对磁滞制动器的输出力矩进行调控；用于产生与机器人测试关节相应负载；通过改变电流发生器的输出电流，就能测试电机驱动器在不同电流下对干扰的抵抗能力。

进一步，所述机器人测试关节包括关节电机控制器、关节电机驱动器和关节驱动电机；所述关节电机控制器与工控机之间电信号连接；所述关节电机控制器与关节电机驱动器之间使用EtherCAT网络通信实现信号连接；所述关节电机驱动器和关节驱动电机之间电信号连接。

进一步，所述工控机实时监控关节电机控制器与关节电机驱动器之间的通信数据，工控机分析通信数据包出现的错误，根据相应错误的多少判断存在电磁干扰的强度大小；

进一步，关节电机控制器与关节电机驱动器在通信过程中出现的错误次数为n，总的通信次数为m，K为出现错误的概率，则K＝n/m；当K的值不为零时，说明存在干扰，K的值越大干扰的越大，反之干扰越小。

进一步，根据τ＝K*I电流发生器对磁滞制动器的输出力矩进行调控，获得与关节驱动电机相匹配的力矩，其中，τ是电机输出的力矩，K是电机固有系数，I是提供给电机的电流；

进一步，为了防止磁滞制动器长时间工作过热，为磁滞制动器配备了空气压缩机进行风冷散热；

有益效果