协作机器人的控制方法、控制装置与流程

1.本发明涉及自动化技术领域，具体涉及一种协作机器人的控制方法、一种协作机器人的控制装置。


背景技术：

2.协作机器人的重复定位精度(指同一个位置多次定位结果的一致性)受温度变化影响比较大，温度变化包括两方面：一是环境温度变化，二是机器人在运动过程中电机发热、结构件之间摩擦生热等导致关节温度升高。温度的变化会导致协作机器人机械臂(臂管)发生形变，从而导致协作机器人的重复定位精度差的问题，降低协作机器人工作的可靠性。
3.相关技术中，为避免环境温度变化对协作机器人的重复定位精度产生影响，一般是在协作机器人在使用过程中，先热机两三个小时，待关节温度稳定后再开始正常工作，而且需要在使用过程中尽量保证环境温度不能有变化。该方式不仅浪费时间，导致协作机器人工作效率大大下降，而且由于外界环境的突发性和不可控性，导致该方式的可靠性低。


技术实现要素：

4.本发明为解决上述技术问题，本发明第一方面实施例提供了一种协作机器人的控制方法。
5.本发明第二方面实施例提供了一种协作机器人的控制装置。
6.本发明采用的技术方案如下：
7.本发明第一方面实施例提出了一种协作机器人的控制方法，包括以下步骤：建立所述协作机器人在dh模型(对机器人的连杆和关节进行建模的一种标准方法)中臂管的轴向形变量与关节温度、环境温度关系的补偿模型；接收到所述协作机器人的启动指令后，以预设周期获取当前环境温度、所述协作机器人的当前关节温度，并根据所述补偿模型、所述当前环境温度、所述当前关节温度获取所述协作机器人的臂管的轴向形变量；根据所述臂管的轴向形变量获取臂管对应的关节补偿角度；根据所述关节补偿角度对对应的关节进行角度补偿。
8.本发明上述的协作机器人的控制方法还具有如下附加技术特征：
9.根据本发明的一个实施例，建立所述协作机器人在dh模型中臂管的轴向形变量与关节温度、环境温度关系的补偿模型，具体包括：获取所述轴向形变量与关节温度、环境温度关系的补偿系数；根据所述补偿系数建立所述补偿模型。
10.根据本发明的一个实施例，根据以下公式建立所述协作机器人在dh模型中臂管轴向形变量与关节温度、环境温度关系的补偿模型：
11.δa＝k1*((t2 t3 2*t
∞
)
–
(t2(0) t3(0) 2*t
cal
)) k2*(t
∞-t
cal
)；
12.其中，δa为臂管轴向形变量，k1为第一系数，k2为第二系数，t2为所述臂管一端的关节温度，t3为所述臂管另一端的关节温度，t
cal
为标定环境温度，t
∞
为环境温度，t2(0)为
所述臂管一端的标定关节温度，t3(0)为所述臂管另一端的标定关节温度。
13.根据本发明的一个实施例，采用以下步骤获取所述第一系数k1：控制所述协作机器人以预设频率以第一姿态触碰工装；控制所述环境温度不变，且所述环境温度与标定环境温度相同，获取所述协作机器人臂管的实际轴向形变量、所述臂管一端的实际关节温度、所述臂管另一端的实际关节温度；根据所述补偿模型、所述协作机器人臂管的实际轴向形变量、所述臂管一端的实际关节温度、所述臂管另一端的实际关节温度获取所述第一系数k1。
14.根据本发明的一个实施例，采用以下步骤获取所述第二系数k2：控制所述协作机器人上电并保持第一姿态不变；控制所述环境温度以第一预设速率上升；获取所述协作机器人在不同环境温度下的臂管的实际轴向形变量；根据所述补偿模型、所述协作机器人在不同环境温度下的臂管的实际轴向形变量获取所述第二系数k2。
15.根据本发明的一个实施例，采用多边形模型获取所述关节补偿角度。
16.根据本发明的一个实施例，所述协作机器人为六轴机器人，在所述dh模型中所述关节从下到上依次包括第一至第六关节，所述臂管包括第一臂管和第二臂管，所述第一臂管的一端为第二关节、所述第一臂管的另一端为第三关节、所述第二臂管的一端为第三关节、所述第二臂管的另一端为第四关节，具体采用以下公式获取臂管对应的关节补偿角度：
[0017][0018][0019][0020][0021][0022][0023]
δtheta2＝theta2
′‑
theta2
[0024]
δtheta3＝theta3
′‑
theta3
[0025]
δtheta4＝theta4
′‑
theta4
[0026]
其中，a2为第一臂管的长度，a3为第二臂管的长度，theta3为第一臂管与第二臂管的夹角，δa2为第一臂管的轴向形变量，δa3为第二臂管的轴向形变量，δtheta2为第二关节的补偿角度，δtheta3为第三关节的补偿角度，δtheta4为第四关节的补偿角度。
[0027]
根据本发明的一个实施例，所述协作机器人的臂管长度与对应的关节长度的比值满足第一预设条件。
[0028]
根据本发明的一个实施例，所述第一预设条件为：所述协作机器人的臂管长度与关节长度的比值大于或者等于5。
[0029]
本发明的第二方面实施例提出了一种协作机器人的控制装置，包括：建立模块，所述建立模块用于建立所述协作机器人在dh模型中臂管的轴向形变量与关节温度、环境温度关系的补偿模型；检测模块，所述检测模块用于接收到所述协作机器人的启动指令后，以预设周期获取当前环境温度、所述协作机器人的当前关节温度，并根据所述补偿模型、所述当前环境温度、所述当前关节温度获取所述协作机器人的臂管的轴向形变量；计算模块，所述计算模块用于根据所述臂管的轴向形变量获取臂管对应的关节补偿角度；控制模块，所述控制模块用于根据所述关节补偿角度对对应的关节进行角度补偿。
[0030]
本发明上述的协作机器人的控制装置还具有如下附加技术特征：
[0031]
根据本发明的一个实施例，所述检测模块包括：第一温度传感器，所述第一温度传感器设置在协作机器人关节的模块机壳中，所述第一温度传感器用于检测所述协作机器人的关节温度；第二温度传感器，所述第二温度传感器设置在所述协作机器人的控制柜中，所述第二温度传感器用于检测环境温度。
[0032]
根据本发明的一个实施例，所述建立模块具体用于：获取所述轴向形变量与关节温度、环境温度关系的补偿系数；根据所述补偿系数建立所述补偿模型
[0033]
根据本发明的一个实施例，所述建立模块具体根据以下公式建立所述协作机器人在dh模型中臂管轴向形变量与关节温度、环境温度关系的补偿模型：
[0034]
δa＝k1*((t2 t3 2*t
∞
)-(t2(0) t3(0) 2*t
cal
)) k2*(t
∞-t
cal
)；
[0035]
其中，δa为臂管轴向形变量，k1为第一系数，k2为第二系数，t2为所述臂管一端的关节温度，t3为所述臂管另一端的关节温度，t
cal
为标定环境温度，t
∞
为环境温度，t2(0)为所述臂管一端的标定关节温度，t3(0)为所述臂管另一端的标定关节温度。
[0036]
根据本发明的一个实施例，所述建立模块具体采用以下步骤获取所述第一系数k1：控制所述协作机器人以预设频率以第一姿态触碰工装；控制所述环境温度不变，且所述环境温度与标定环境温度相同，获取所述协作机器人臂管的实际轴向形变量、所述臂管一端的实际关节温度、所述臂管另一端的实际关节温度；根据所述补偿模型、所述协作机器人臂管的实际轴向形变量、所述臂管一端的实际关节温度、所述臂管另一端的实际关节温度获取所述第一系数k1。
[0037]
根据本发明的一个实施例，所述建立模块具体采用以下步骤获取所述第二系数k2：控制所述协作机器人上电并保持第一姿态不变；控制所述环境温度以第一预设速率上升；获取所述协作机器人在不同环境温度下的臂管的实际轴向形变量；根据所述补偿模型、所述协作机器人在不同环境温度下的臂管的实际轴向形变量获取所述第二系数k2。
[0038]
根据本发明的一个实施例，所述计算模块采用多边形模型获取所述关节补偿角度。
[0039]
根据本发明的一个实施例，所述协作机器人为六轴机器人，在所述dh模型中所述关节从下到上依次包括第一至第六关节，所述臂管包括第一臂管和第二臂管，所述第一臂管的一端为第二关节、所述第一臂管的另一端为第三关节、所述第二臂管的一端为第三关节、所述第二臂管的另一端为第四关节，所述计算模块具体采用以下公式获取臂管对应的关节补偿角度：
[0040]
[0041][0042][0043][0044][0045][0046]
δtheta2＝theta2
′‑
theta2
[0047]
δtheta3＝theta3
′‑
theta3
[0048]
δtheta4＝theta4
′‑
theta4
[0049]
其中，a2为第一臂管的长度，a3为第二臂管的长度，theta3为第一臂管与第二臂管的夹角，δa2为第一臂管的轴向形变量，δa3为第二臂管的轴向形变量，δtheta2为第二关节的补偿角度，δtheta3为第三关节的补偿角度，δtheta4为第四关节的补偿角度。
[0050]
根据本发明的一个实施例，所述协作机器人的臂管长度与对应的关节长度的比值满足第一预设条件。
[0051]
根据本发明的一个实施例，所述第一预设条件为：所述协作机器人的臂管长度与关节长度的比值大于或者等于5。
[0052]
本发明的有益效果：
[0053]
本发明可以在协作机器人工作过程中自动根据关节温度获取臂管的轴向形变量，并根据臂管的轴向形变量自适应对关节进行角度补偿，从而可以避免由于环境温度变化等因素导致协作机器人重复定位精度差的问题，提高协作机器人的重复定位精度，进而提高协作机器人工作的可靠性，且无需进行热机，提高了协作机器人的工作效率。
附图说明
[0054]
图1是根据本发明一个实施例的协作机器人的控制方法的流程图；
[0055]
图2是根据本发明一个实施例的六轴机器人的dh模型图；
[0056]
图3是根据本发明一个实施例的协作机器人的臂管的简化模型；
[0057]
图4是根据本发明一个实施例的六轴机器人的第一臂管l1和第二臂管l2的简化；
[0058]
图5是根据本发明一个实施例的六轴机器人的补偿角度的获取原理示意图；
[0059]
图6是根据本发明一个实施例的协作机器人的控制装置的方框示意图。
具体实施方式
[0060]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于本发明保护的范围。
[0061]
图1是根据本发明一个实施例的协作机器人的控制方法的流程图。如图1所示，该方法包括以下步骤：
[0062]
s1，建立协作机器人在dh模型中臂管的轴向形变量与关节温度、环境温度关系的补偿模型。
[0063]
具体地，臂管为协作机器人在轴向方向的机械臂部分，臂管的两端紧密连接关节。以六轴机器人为例，如图2所示，从下到上顺序为第一关节至第六关节1-6，(xi，yi，zi)代表对应关节的点坐标，i为1～6且i为正整数，该机器人中受温度影响长度变化比较大的是第二关节和第三关节之间的第一臂管l1和第三关节和第四关节之间的第二臂管l2，将第一臂管l1和第二臂管l2均可简化为圆管，第二关节2和第三关节3的温度变化和环境温度变化影响第一臂管l1长度变化(轴向形变量)，第三关节3和第四关节4的关节温度变化和环境温度变化影响第二臂管l2的长度(轴向形变量)。本发明中的关节温度的指臂管紧密相连的两个关节的温度，环境温度为协作机器人所处的环境的温度，可以通过在关节的模块机壳中安置温度传感器以用于测量关节温度，在协作机器人的控制柜中安置温度传感器以测量环境温度。
[0064]
将协作机器人的臂管简化为一圆管，图3为协作机器人的臂管的简化模型，t1、t2分别为臂管两端的关节温度，t
∞
为环境温度，l为臂管总长度，l为臂管中某一位置距左端面的垂直距离。
[0065]
关节温度、环境温度并不会发生剧烈变化，简便起见，只考虑稳态变化。根据热传导理论，臂管的温度分布可以通过二阶微分方程描述：
[0066][0067]
式中λ为导热系数，为臂管单位体积的热量变化，φd为dl微元段的表面散热量，则：
[0068]
φd＝(2πr
outer dl)h(t-t
∞
)
[0069]
式中，r
outer
为臂管外表面半径，h为臂管表面散热系数。
[0070]
l处的截面积为ae为：其中，r
inner
为臂管内表面半径。而从而可以得到：
[0071][0072]
该式边界条件为
[0073][0074]
其中，t＝c1e
ml
c2e-ml
t
∞
，t为臂管温度，c1、c2为常数项。
[0075]
可得出：
[0076][0077][0078]
对臂管长度ε进行积分：dε＝k(t(l)-t
cal
)dl；
[0079]
可得：其中，k为热膨胀系数
[0080]
即：其中，t
cal
为标定环境温度，根据实际情况预设，例如22℃。
[0081]
将已知参数h、r
outer
、r
inner
、k、l、λ代入上述公式，可得协作机器人在dh模型中臂管轴向形变量为：
[0082]
δa＝k1*((t2 t3 2*t
∞
)-(t2(0) t3(0) 2*t
cal
)) k2*(t
∞-t
cal
)，
[0083]
其中，δa为臂管轴向形变量，k1为第一系数，k2为第二系数，t2为臂管一端的关节温度，t3为臂管另一端的关节温度，t
cal
为标定环境温度，t
∞
为环境温度，t2(0)为臂管一端的标定关节温度，t3(0)为臂管另一端的标定关节温度。因此，根据本发明的一个实施例，建立协作机器人在dh模型中臂管的轴向形变量与关节温度、环境温度关系的补偿模型，具体包括：获取轴向形变量与关节温度、环境温度关系的补偿系数；根据补偿系数建立补偿模型。
[0084]
在本发明的一个具体实施例中，可以根据以下公式建立协作机器人在dh模型中臂管轴向形变量与关节温度、环境温度关系的补偿模型：
[0085]
δa＝k1*((t2 t3 2*t
∞
)-(t2(0) t3(0) 2*t
cal
)) k2*(t
∞-t
cal
)；
[0086]
其中，δa为臂管轴向形变量，k1为第一系数，k2为第二系数，t2为臂管一端的关节温度，t3为臂管另一端的关节温度，t
cal
为标定环境温度，t
∞
为环境温度，t2(0)为臂管一端的标定关节温度，t3(0)为臂管另一端的标定关节温度。
[0087]
可以理解的是，对于不同的臂管k1和k2并不相同，具体可以通过相关的实验提前进行获取，具体参见下述介绍，从而获取到臂管的补偿模型。
[0088]
根据本发明的一个实施例，可以采用以下步骤获取第一系数k1：控制协作机器人以预设频率以第一姿态触碰工装；控制环境温度t
∞
不变，且环境温度t
∞
与标定环境温度t
cal
相同，获取协作机器人臂管的实际轴向形变量δa、臂管一端的实际关节温度t2、臂管另一端的实际关节温度t3；根据补偿模型、协作机器人臂管的实际轴向形变量δa、臂管一端的实际关节温度t2、臂管另一端的实际关节温度t3获取第一系数k1。
[0089]
具体地，根据补偿模型可知，环境温度t
∞
、臂管一端的实际关节温度t2、臂管另一端的实际关节温度t3可以利用相关温度传感器直测出，t2(0)为臂管一端的标定关节温度，t3(0)为臂管另一端的标定关节温度、标定环境温度tcal为预设值可以直接调用，因此只需利用相关实验检测出协作机器人在不同温度下的臂管的实际轴向形变量δa，即可获取第一系数k1和第二系数k2。
[0090]
以图2所示的六轴机器人为例，第二关节和第三关节之间的第一臂管l1和第三关节和第四关节之间的第二臂管l2映射至坐标系可简化为图4，由图4可知，l1和l2在x轴方向
的形变量δx和z轴方向的形变量δz为：
[0091]
δz＝δa3*cos(180-θ2-θ3)-δa2*cosθ2；
[0092]
δx＝δa2*sinθ2 δa3*sin(180-θ2-θ3)；
[0093]
其中，δa2为第一臂管l1的实际形变量，δa3为第二臂管l2的实际形变量。因此，只要测得δz和δx，即可获取δa2和δa3。由此可知，获取臂管长度在y轴、z轴方向上的变化值δz和δx，利用相关数学算法即可获取臂管的实际形变量。
[0094]
为此，在本发明的一个具体实施例中，可以控制协作机器人以一个固定姿态打表，即保持机械臂以一个固定姿态(第一姿态)触碰一个工装，可以在工装上设置有两个距离检测探针，两个探针可以检测协作机器人在触碰工装时臂管长度在z轴、x轴方向上的变化值δz和δx。机械臂每次触碰工装后，会执行一个动作，再返回该第一姿态继续触碰工装，以保证每次打触碰工装时的温度不同，但姿态相同。可以通过探针测得该姿态下不同温度(关节温度、环境温度)时臂管在z轴、x轴方向上的变化值δz和δx。
[0095]
控制环境温度t
∞
不变，并与标定环境温度t
cal
相同，则补偿模型简化为：
[0096]
δa＝k1*((t2 t3)-(t2(0) t3(0)))；
[0097]
机器人运动，使关节温度升高，且触碰姿态不变，通过测得δa2、δa3的值，可获取δa，并根据预设的臂管一端的标定关节温度t2(0)、臂管另一端的标定关节温度t3(0)，以及根据检测的臂管一端的关节温度t2、臂管另一端的关节温度t3，即可求出系数k1值。
[0098]
控制协作机器人上电并保持第一姿态不变，上电一段时间使各个关节温度保持恒定，然后改变环境温度，使环境温度以比较低的速率线性上升，并每间隔一段时间获取关节温度数据和臂管在z轴、x轴方向上的变化值δz和δx，由于协作机器人并未运动，因此关节温度的升高与环境温度的升高基本保持相同，则补偿模型简化为：
[0099]
δa＝k2*(t
∞-t
cal
)；
[0100]
根据测得的δz和δx的值获取δa，即可求出k2的值。
[0101]
s2，接收到协作机器人的启动指令后，以预设周期获取当前环境温度、协作机器人的当前关节温度，并根据补偿模型、当前环境温度、当前关节温度获取协作机器人的臂管的轴向形变量。
[0102]
具体地，在协作机器人的运动过程中，各关节的温度变化量不会很快，可以以预设周期(间隔一定时间)获取温度信息，获取温度信息后根据补偿模型获取协作机器人的臂管的轴向形变量，进而对关节角度进行补偿，如此循环。
[0103]
s3，根据臂管的轴向形变量获取臂管对应的关节补偿角度。
[0104]
根据本发明的一个实施例，可以采用多边形模型获取所述关节补偿角度。
[0105]
进一步地，根据本发明的一个实施例，以图2所示的协作机器人为六轴机器人为例，在dh模型中从下到上顺序为第一关节至第六关节1-6，臂管包括第一臂管l1和第二臂管l2，第一臂管l1的一端为第二关节2、第一臂管的另一端为第三关节3、第二臂管l2的一端为第三关节3、第二臂管l2的另一端为第四关节4。
[0106]
第一臂管l1和第二臂管l2可简化为图5，a2、a3分别为第一臂管l1和第二臂管l2的长度，theta3为第二臂管和第一臂管的夹角，可以根据协作机器人的姿态(位姿)直接获取，做辅助线r(第二关节2和第四关节4的连线)，根据余弦定理得到：
[0107]
同理得到，l1与r的夹角theta2和l2与r的夹角theta4分别为：
[0108][0109]
或者，theta4＝180-theta2-theta3；
[0110]
第一臂管l1和第二臂管l2发生形变后，图5所示的三角形三边的长度分别为a2 δa2，a3 δa3，r；图5所示的三角形三个角度分别为：
[0111][0112][0113][0114]
或者，theta4
′
＝180-theta2
′‑
theta3
′
。
[0115]
图5所示的三角形各角度变化量分别为：
[0116]
δtheta2＝theta2
′‑
theta2
[0117]
δtheta3＝theta3
′‑
theta3
[0118]
δtheta4＝theta4
′‑
theta4
[0119]
或者，δtheta4＝-δtheta2-δtheta3。
[0120]
由此，可以获取第二关节的补偿角度δtheta2、第三关节的补偿角度δtheta3和第四关节的补偿角度δtheta4。
[0121]
可以理解的是，上述为图5所示为六轴机器人补偿角度的获取原理，对于其他型号的协作机器人，关节角度补偿不限于三角形形式，可简化为其他多边形等几何模型求解计算，可以根据具体情况结合相关数学原理获取。
[0122]
s4，根据关节补偿角度对对应的关节进行角度补偿。
[0123]
具体地，通过上述方式预先获取补偿模型；其次，确定补偿模型中涉及的相关系数；再次，通过获取关节温度、环境温度来计算由于温度变化引起臂管的轴向形变量，通过臂管的轴向形变量计算出关节补偿角度；最后以脉冲数的形式将关节补偿角度发送至相关控制模块，以使相关控制模块直接根据关节补偿角度对相应的关节进行角度补偿。
[0124]
在本发明的实施例中，协作机器人的臂管长度与对应的关节长度的比值满足第一预设条件，其中，第一预设条件可以为：协作机器人的臂管长度与关节长度的比值大于或者等于5。
[0125]
具体地，当臂管长度明显大于关节长度，例如，臂管长度与关节长度的比值大于或者等于5，温度对臂杆轴向形变量的影响远大于关节轴向形变量的影响，简化为仅考虑臂管长度变化。
[0126]
根据本发明实施例的协作机器人的控制方法，可以在协作机器人工作过程中自动根据关节温度获取臂管的轴向形变量，并根据臂管的轴向形变量自适应对关节进行角度补偿，从而可以避免由于环境温度变化等因素导致协作机器人重复定位精度差的问题，提高
协作机器人的重复定位精度，进而提高协作机器人工作的可靠性，且无需进行热机，提高了协作机器人的工作效率。
[0127]
与上述的协作机器人的控制方法相对应，本发明还提出一种协作机器人的控制装置。由于本发明的装置实施例与上述的方法实施例相对应，因此上述协作机器人的控制方法的实施方式也适用于本实施例提供协作机器人的控制装置，对应装置实施例中未披露的细节可参照上述的方法实施例，本发明中不再进行赘述。
[0128]
图6是根据本发明一个实施例的协作机器人的控制装置的方框示意图，如图6所示，该装置包括：建立模块10、检测模块20、计算模块30和控制模块40。
[0129]
其中，建立模块10于建立协作机器人在dh模型中臂管的轴向形变量与关节温度、环境温度关系的补偿模型；检测模块20于接收到协作机器人的启动指令后，以预设周期获取当前环境温度、协作机器人的当前关节温度，并根据补偿模型、当前环境温度、当前关节温度获取协作机器人的臂管的轴向形变量；计算模块30用于根据臂管的轴向形变量获取臂管对应的关节补偿角度；控制模块40用于根据关节补偿角度对对应的关节进行角度补偿。
[0130]
根据本发明的一个实施例，检测模块20可以包括：第一温度传感器，第一温度传感器设置在协作机器人关节的模块机壳中，第一温度传感器用于检测协作机器人的关节温度；第二温度传感器，第二温度传感器设置在协作机器人的控制柜中，第二温度传感器用于检测环境温度。
[0131]
根据本发明的一个实施例，建立模块10具体根据以下公式建立协作机器人在dh模型中臂管轴向形变量与关节温度、环境温度关系的补偿模型：
[0132]
δa＝k1*((t2 t3 2*t
∞
)-(t2(0) t3(0) 2*t
cal
)) k2*(t
∞-t
cal
)；
[0133]
其中，δa为臂管轴向形变量，k1为第一系数，k2为第二系数，t2为臂管一端的关节温度，t3为臂管另一端的关节温度，t
cal
为标定环境温度，t
∞
为环境温度，t2(0)为臂管一端的标定关节温度，t3(0)为臂管另一端的标定关节温度。
[0134]
根据本发明的一个实施例，建立模块10具体采用以下步骤获取第一系数k1：控制协作机器人以预设频率以第一姿态触碰工装；控制环境温度不变，且环境温度与标定环境温度相同，获取协作机器人臂管的实际轴向形变量、臂管一端的实际关节温度、臂管另一端的实际关节温度；根据补偿模型、协作机器人臂管的实际轴向形变量、臂管一端的实际关节温度、臂管另一端的实际关节温度获取第一系数k1。
[0135]
根据本发明的一个实施例，建立模块10具体采用以下步骤获取第二系数k2：控制协作机器人上电并保持第一姿态不变；控制环境温度以第一预设速率上升；获取协作机器人在不同环境温度下的臂管的实际轴向形变量；根据补偿模型、协作机器人在不同环境温度下的臂管的实际轴向形变量获取第二系数k2。
[0136]
根据本发明的一个实施例，协作机器人为六轴机器人，在dh模型中关节从下到上依次包括第一至第六关节，臂管包括第一臂管和第二臂管，第一臂管的一端为第二关节、第一臂管的另一端为第三关节、第二臂管的一端为第三关节、第二臂管的另一端为第四关节，计算模块30具体采用以下公式获取臂管对应的关节补偿角度：
[0137]
[0138][0139][0140][0141][0142][0143]
δtheta2＝theta2
′‑
theta2
[0144]
δtheta3＝theta3
′‑
theta3
[0145]
δtheta4＝theta4
′‑
theta4
[0146]
其中，a2为第一臂管的长度，a3为第二臂管的长度，theta3为第一臂管与第二臂管的夹角，δa2为第一臂管的轴向形变量，δa3为第二臂管的轴向形变量，δtheta2为第二关节的补偿角度，δtheta3为第三关节的补偿角度，δtheta4为第四关节的补偿角度。
[0147]
在本发明的实施例中，协作机器人的臂管长度与对应的关节长度的比值满足第一预设条件，其中，第一预设条件可以为：协作机器人的臂管长度与关节长度的比值大于或者等于5。综上，根据本发明实施例的协作机器人的控制装置，可以在协作机器人工作过程中自动根据关节温度获取臂管的轴向形变量，并根据臂管的轴向形变量自适应对关节进行角度补偿，从而可以避免由于环境温度变化等因素导致协作机器人重复定位精度差的问题，提高协作机器人的重复定位精度，进而提高协作机器人工作的可靠性，且无需进行热机，提高了协作机器人的工作效率。
[0148]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0149]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。