[发明专利]对机械臂的碰撞处理方法、控制柜、以及机械臂系统

权利要求书

1.一种对机械臂的碰撞处理方法，其特征在于，所述机械臂包括连杆、以及连接所述连杆的至少一个关节；所述碰撞处理方法包括：

基于机械臂中的各关节分别对应的动力学模型，检测所述机械臂是否发生碰撞；

响应于检测到所述机械臂发生碰撞，基于所述各关节的动力学参数、以及所述各关节的复合阻抗控制模型，为所述各关节确定对应的阻抗控制电流；

向所述各关节施加所述阻抗控制电流；

所述响应于检测到所述机械臂发生碰撞，基于所述各关节的动力学参数、以及所述各关节的复合阻抗控制模型，为所述各关节确定对应的阻抗控制电流，包括：利用预设的阻尼系数、刚度系数，确定所述各关节的关节阻抗模型；基于所述各关节的动力学模型、以及所述各关节的关节阻抗模型，为所述各关节确定对应的复合阻抗控制模型；基于所述各关节的动力学参数、以及所述各关节对应的复合阻抗控制模型，确定所述各关节的阻抗控制电流。

2.根据权利要求1所述的碰撞处理方法，其特征在于，所述基于机械臂中的各关节分别对应的动力学模型，检测所述机械臂是否发生碰撞，包括：

获取机械臂中所述各关节的动力学参数；

基于所述各关节的动力学参数、以及所述各关节的动力学模型，确定所述各关节的理论驱动电流；

以及获取所述各关节的实际驱动电流；

响应于所述机械臂中的至少一个关节的理论驱动电流与所述实际驱动电流的差值大于预设的电流差阈值，确定所述机械臂发生碰撞。

3.根据权利要求1或2所述的碰撞处理方法，其特征在于，还包括：采用下述方式确定所述各关节的动力学模型：

确定所述各关节对应的联合动力学模型；以及，

基于所述各关节的动力学参数，确定所述各关节对应的摩擦力模型；

基于所述关节对应的联合动力学模型、以及所述各关节对应的摩擦力模型，确定所述各关节的动力学模型。

4.根据权利要求3所述的碰撞处理方法，其特征在于，所述确定所述各关节对应的联合动力学模型，包括：

确定所述机械臂的动力学参数、以及所述机械臂上的负载对应的动力学参数；

基于所述机械臂的动力学参数，确定所述机械臂对应的整臂动力学模型；以及，

基于所述机械臂上的负载对应的动力学参数，确定所述机械臂对应的负载动力学模型；

基于所述整臂动力学模型、以及所述负载动力学模型，确定所述各关节对应的联合动力学模型。

5.根据权利要求1所述的碰撞处理方法，其特征在于，在向所述各关节施加所述阻抗控制电流之后，所述碰撞处理方法还包括：

响应于机械臂末端的速度由碰撞时的当前速度变化至预设的反向速度，停止向所述各关节施加阻抗控制电流。

6.根据权利要求1所述的碰撞处理方法，其特征在于，在停止向所述各关节施加阻抗控制电流之后，所述碰撞处理方法还包括：控制所述机械臂进入整臂柔顺控制模式。

7.一种控制柜，其特征在于，所述控制柜被配置为执行权利要求1-6任一项所述的碰撞处理方法，用于在操控机械臂的过程中进行碰撞处理。

8.一种机械臂系统，其特征在于，包括：机械臂以及如权利要求7所述的控制柜；所述机械臂包括：连杆、以及连接所述连杆的至少一个关节。