[发明专利]机械臂关节的拖动示教限速方法、装置、电子设备及介质

权利要求书

1.一种机械臂关节的控制器，其特征在于，包括：

转速检测单元，用于检测关节电机的转动数据；

数据处理单元，用于接收所述转动数据并对其进行处理，以计算得到所述关节电机的转动速度；

运算单元，用于在所述关节电机的转动速度超过预设的安全拖动速度时，计算将所述关节电机的转动速度控制在安全拖动速度内的调整力矩；

输出单元，将所述调整力矩转换为关节电机的运动控制指令并输出给所述关节电机。

2.根据权利要求1所述的机械臂关节的控制器，其特征在于，还包括：

速率设定单元，用于接收外部设定的所述关节的速率阈值；

速度合成单元，用于将所述关节电机的速率阈值与所述关节电机的当前转动方向进行合成，得到所述关节电机的安全拖动速度。

3.根据权利要求1所述的机械臂关节的控制器，其特征在于，还包括：

力矩计算单元，用于在所述关节电机的转动速度小于或等于所述安全拖动速度时，根据动力学模型和所述关节电机的转动速度，计算得到所述关节电机的理论力矩；

力矩约束单元，用于根据所述关节电机的理论力矩和所述关节电机的当前转动方向，计算得到所述关节电机的力矩约束范围；

力矩调节单元，用于根据所述关节电机的力矩约束范围对所述关节电机的输出力矩进行饱和调节。

4.根据权利要求3所述的机械臂关节的控制器，其特征在于，所述力矩约束单元用于：

在所述理论力矩与所述关节电机的当前转动方向同为正时，确定所述关节电机的力矩约束范围为[0，T₁]；

在所述理论力矩与所述关节电机的当前转动方向同为负时，确定所述关节电机的力矩约束范围为[-T₁，0]；

在所述理论力矩的方向为正且所述关节电机的当前转动方向为负时，确定所述关节电机的力矩约束范围为[T₁，T₂]；

在所述理论力矩的方向为负且所述关节电机的当前转动方向为正时，确定所述关节电机的力矩约束范围为[-T₂，-T₁]；

其中，所述T₁为关节电机的理论力矩，所述T₂为所述关节电机的额定力矩，所述T₁小于T₂且所述T₁和T₂均为正值，所述关节电机的理论力矩、额定力矩和速度的正负方向以所述机械臂关节的零点为参考。

5.根据权利要求4所述的机械臂关节的控制器，其特征在于，所述力矩调节单元用于：

在所述关节电机的力矩约束范围为[0，T₁]且所述输出力矩的方向为正时：若所述输出力矩大于T₁，则将所述输出力矩调节为T₁。

6.根据权利要求4所述的机械臂关节的控制器，其特征在于，所述力矩调节单元用于：

在所述关节电机的力矩约束范围为[-T₁，0]且所述输出力矩的方向为负时：若所述输出力矩小于或等于-T₁，则将所述输出力矩调节为-T₁。

7.根据权利要求4所述的机械臂关节的控制器，其特征在于，所述力矩调节单元用于：

在所述关节电机的力矩约束范围为[T₁，T₂]且所述输出力矩的方向为正时：若所述输出力矩小于T₁，则将所述输出力矩调节为T₁；若所述输出力矩大于T₂，则将所述输出力矩调节为T₂。