[发明专利]机器人拖动示教轨迹复现方法及系统、计算机存储介质

说明书

本申请公开了一种机器人拖动示教轨迹复现方法及系统、计算机存储介质。该机器人拖动示教轨迹复现方法包括：获取拖动过程中传感器采集的机器人末端的受力信息；根据受力信息获得笛卡尔空间下机器人末端所受外力以及外力力矩；根据外力、外力力矩以及柔顺控制参数，得到柔顺控制后机器人末端的位姿矩阵；根据位姿矩阵通过运动学逆解计算得到机器人各轴的轴位置；根据记录的各插补周期的机器人各轴的轴位置，复现拖动示教轨迹。通过这种方式，能够提高机器人示教精准度及示教效率。

技术领域

本申请涉及机器人技术领域，特别是机器人拖动示教轨迹复现方法及系统、计算机存储介质。

背景技术

目前，传统工业机器人的示教工作有通过示教盒操作、离线编程、在线编程、机器人视觉、焊缝跟踪及拖动示教等方式。考虑到焊接工件的多样性、复杂性及安全性，人工拖动示教的方式更加有优越性。

现有拖动示教有两种方式：一种是通过计算工业机器人各个关节所受重力矩及摩擦力矩进行力矩补偿，使得机器人处于零力状态，进而可实现外部拖动；另一种是通过在工业机器人各个关节安装关节力矩传感器，当用户拖动时获取各关节传感器力矩信息，处理后得到各轴外力信息，并在轴空间下采用导纳控制实现轴空间拖动示教。

但第一种方式需要对机器人本体参数及摩擦参数进行精确辨识，而实际情况下，受电机性能、减速器性能等因素影响，计算模型难以保证力矩精度；第二方式需要在各个轴端增加力矩传感器，因而成本耗费较大，且效率较低。

发明内容

本申请主要解决的技术问题是如何提高机器人示教精准度及示教效率。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种机器人拖动示教轨迹复现方法。该机器人拖动示教轨迹复现方法包括：获取拖动过程中传感器采集的机器人末端的受力信息；根据受力信息获得笛卡尔空间下机器人末端所受外力以及外力力矩；根据外力、外力力矩以及柔顺控制参数，得到柔顺控制后机器人末端的位姿矩阵；根据位姿矩阵通过运动学逆解计算得到机器人各轴的轴位置；根据记录的各插补周期的机器人各轴的轴位置，复现拖动示教轨迹。

为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种机器人拖动示教轨迹复现系统。该机器人拖动示教轨迹复现系统包括：机器人控制器、机器人、传感器，其中传感器设置在机器人末端，用于在机器人的末端被拖动的过程中采集机器人末端的受力信息；机器人控制器用于获取拖动过程中传感器采集的机器人末端的受力信息，并用于根据受力信息获得笛卡尔空间下机器人末端所受外力以及外力力矩；机器人控制器用于根据外力、外力力矩以及柔顺控制参数，得到柔顺控制后机器人末端的位姿矩阵，并根据位姿矩阵通过运动学逆解计算得到机器人各轴的轴位置，且根据记录的各插补周期的机器人各轴的轴位置，复现拖动示教轨迹。

为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种计算机存储介质，其上存储有程序指令，程序指令被执行时以实现上述机器人拖动示教轨迹复现方法。

本申请的有益效果是：区别于现有技术，本申请实施例机器人拖动示教轨迹复现方法包括：获取拖动过程中传感器采集的机器人末端的受力信息；根据受力信息获得笛卡尔空间下机器人末端所受外力以及外力力矩；根据外力、外力力矩以及柔顺控制参数，得到柔顺控制后机器人末端的位姿矩阵；根据位姿矩阵通过运动学逆解计算得到机器人各轴的轴位置；根据记录的各插补周期的机器人各轴的轴位置，复现拖动示教轨迹。本申请实施例采用传感器采集机器人被拖动时的外力信息，避免在机器人各个关节安装关节力矩传感器以获取外力信息，能够提高外力信息采集效率；同时，本申请实施例对传感器采集的外力信息进行负载补偿和零点补偿，能够提高外力信息的精准度，因此，能够提高机器人示教精准度及示教效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。