[发明专利]负载质心范围测试方法、测试设备及计算机存储介质

说明书

本发明公开一种负载质心范围测试方法、测试设备及计算机存储介质，该负载质心范围测试方法应用于机器人或机械臂，机器人和机械臂均包括目标关节、末端，该负载质心范围测试方法包括：接收作用于末端的负载的质量和质心位置的输入；根据负载的质量和质心位置计算目标关节的转动参数；判断转动参数是否等于预设的转动参数最小值；在判断为是时，记录质心位置为负载质心范围的临界位置。本发明负载质心范围测试方法能够测得机器人或机械臂末端不同质量负载的质心范围的临界位置，从而能够得知机器人或机械臂末端不同质量负载的质心范围。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，特别涉及一种负载质心范围测试方法、测试设备及计算机存储介质。

背景技术

近些年来，工业机器人技术飞速发展，其扫除了人机协作的障碍，因所具有的极高的灵活度、精确度和稳定性，可满足紧密装配、产品包装、打磨、检测、机床上下料等工业操作需要，已被广泛应用于各个领域(如汽车、3C电子、医疗机械、食品加工等)。

然而，随着工业机器人应用形式的不断增加，其使用的安全性也备受重视。其中，机器人末端的负载重量受到机器人整体允许承载的最大负载限制，在一定的负载下，负载的质心范围必须要在允许范围内，若超出允许范围，就会出现过载现象。当机器人末端过载时，长时间运行容易造成机器人损坏，影响经济效益，情况严重时甚至可能会造成人员伤亡。

目前，在机器人领域，对于机器人负载质心范围不够重视，机器人的技术规格书中仅记载了其最大负载，而对于其它负载工况下负载的质量及负载的质心范围不能得知，严重限制机器人的选型和使用。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种负载质心范围测试方法，旨在解决目前机器人末端不同质量负载的质心范围不能得知的技术问题。

为实现上述目的，本发明提出一种负载质心范围测试方法，应用于机器人或机械臂，机器人和机械臂均包括目标关节、末端，负载质心范围测试方法包括：

接收作用于末端的负载的质量和质心位置的输入；

根据负载的质量和质心位置计算目标关节的转动参数；

判断转动参数是否等于预设的转动参数最小值；

在判断为是时，记录质心位置为负载质心范围的临界位置。

其中，负载质心范围测试方法还包括：

在判断为否时，接收新的质心位置输入；

重新计算转动参数，并再次进行转动参数判断过程。

其中，转动参数最小值通过以下步骤获得：

获取许用负载质量范围内各负载的质量及其相对末端的最大偏移量；

根据各负载的质量及其相对末端的最大偏移量，分别获取各负载的质心位置、重量和转动惯量；

对各负载的质心位置、重量和转动惯量进行转换计算，以得到各负载对应的目标关节的转动参数并从中获得转动参数最小值。

其中，获取许用负载质量范围内各负载的质量及其相对末端的最大偏移量的步骤包括：

在末端配置负载，并记录负载相对末端的偏移量；

获取目标关节的减速器的最大转矩和平均转矩；

判断最大转矩是否大于许用启停峰值转矩或平均转矩是否大于许用平均负载转矩；

在判断为否时，增加偏移量，并对增加后的偏移量进行记录后再次进行转矩判断过程；

在判断为是时，获取前一次记录的偏移量作为该负载相对末端的最大偏移量。