一种动量控制机器人末端ptp运动控制系统的制作方法

1.本发明属于机器人协同控制领域，ipc分类号：b25j9/16，具体的涉及一种动量控制机器人末端ptp运动控制方法。


背景技术：

2.现阶段，随着智能产业的发展，智能化机器人逐渐应用于工业生产与智能制造中，在生产与焊接现场如果实现机器人焊接的智能化，自动化，与高精度作业，已经逐渐成为机器人协同控制领域中一个重要的亟待解决的问题。
3.其中专利“机器人协调控制方法及系统”通过设计多个机器人之间的控制方式与运行周期，用以实现高精度的机器人协同控制方法，同时通过更新多机器人之间的运行周期，用以消除连续运行过程中产生的累积误差。但是此专利并未考虑单一机器人工作过程中结合多传感器采集信息时所产生的资深运行误差，因此在机器人运行过程中，依然会产生机器人运行精度低，操作不准确的问题。专利“基于多传感器融合的激光焊接准稳态跟踪检测系统”包括安装激光源和光伏检测装置，用以对光信号进行采集、转换和放大，通过对准稳态过渡过程中的多维信号特征进行采集和处理，用以监测焊缝缺陷，同时预测焊接机器人运动状态。但是此专利只使用了激光焊接常用的激光头，同时附加光伏检测装置进行检测，并未涉及机器人运动控制领域与动量控制方法，因此针对机器人的控制方式依然属于传统的硬件控制方式，存在一定误差。
4.因此现阶段，急需推出一种基于多传感器融合的机器人动量控制方法，通过多传感器融合控制，以及点对点的参数采集方式，用以实现机器人腰部动量与腕部动量高精度的协同控制。


技术实现要素：

5.针对现有技术中存在的一些问题，本发明提供了一种动量控制机器人末端 ptp运动控制系统，其特征在于，包括控制器，采集机器人中多传感器数据进行数据融合与误差矫正；所述的控制器包括第一动量控制模块与第二动量控制模块。
6.优选的，所述的ptp控制方法为点对点控制方式，通过控制驱动电机力矩与多传感器数据精度进行机器人定位。
7.优选的，所述的驱动电机采用定向控制方式，将驱动电机中的磁场与力矩分开驱动，并建立基于动量控制的闭环控制回路控制机器人点到点运动。
8.优选的，所述的第一动量控制模块，通过采集机器人末端加速度计的加速度与末端陀螺仪中的角速度，获取机器人末端点的位置信息，并传送至控制器。
9.优选的，所述的第二动量模块，通过采集机器人中端加速度计的加速度与终端陀螺仪中的角速度，获取机器人中端点的位置信息，并传送至控制器。
10.优选的，所述的控制器中分别采集机器人的末端点位置信息与中端点位置信息，并建立基于动量控制的闭环控制回路，用以矫正末端点位置误差与中端点位置误差。
11.优选的，所述的基于动量控制的闭环控制回路通过分析机器人运动控制过程中产生的误差建立比例参数，并将采集到的末端点位置误差与中端点位置误差与控制器中预设的误差进行比对，当末端点位置误差与中端点位置误差与预设的误差相差较大时，进行相应的比例参数调节，直至调节至与预设参数相同为止。
12.优选的，所述的机器人还包括摄像头；所述的摄像头通过采集图像位置信息，共同控制末端点与中端点的运动控制，并将采集到的图像位置信息传送至控制器，作为基于动量控制的闭环控制回路的控制参数对机器人运动控制偏差进行二次矫正。
13.优选的，所述的摄像头固定于机器人中端上方，并采用内参数和外参数分别标定。
14.优选的，所述的第一动量控制模块与第一动量控制模块中涉及的各模块为电连接。
15.本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
16.(1)本发明通过使用基于多传感器融合的ptp动量控制方式，建立了基于动量控制的闭环控制回路，用以采集到机器人中端，末端的多种运动控制的信息，并将其传送至机器人控制器，用以实现高精度的机械人多部位协同控制。
17.(2)本发明建立了基于定向控制方式驱动电机控制方式，将驱动电机中的磁场与力矩分开驱动，用以更加精准的控制驱动电机运动力矩，提高机器人的运动控制精度。
18.(3)本发明在机器人中端固定有基于摄像头的视觉定位系统，用以实时采集机器人的中端和末端位姿信息，用以对机器人的位姿进行实时的误差修正与补偿。
附图说明
19.图1为机器人机械臂总控制部流程图。
具体实施方式
20.针对现有技术中存在的一些问题，本发明提供了一种动量控制机器人末端 ptp运动控制系统，包括控制器，采集机器人中多传感器数据进行数据融合与误差矫正；所述的控制器包括第一动量控制模块与第二动量控制模块。
21.在一种优选的实施方式中，所述的第一，第二动量控制模块分别包括温度传感器，湿度传感器，所述的传感器分别采集指定点的温度，湿度，并分别传送至控制器中的降温控制模块、除湿控制模块。
22.在一种实施方式中，所述的ptp控制方法为点对点控制方式，通过控制驱动电机力矩与多传感器数据精度进行机器人定位。
23.在一种实施方式中，所述的驱动电机采用定向控制方式，将驱动电机中的磁场与力矩分开驱动，并建立基于动量控制的闭环控制回路控制机器人点到点运动。
24.在一种实施方式中，所述的第一动量控制模块，通过采集机器人末端加速度计的加速度与末端陀螺仪中的角速度，获取机器人末端点的位置信息，并传送至控制器。
25.具体来说，所述的机器人中端安装于机器人底座上方，所述的机器人末端安装于机器人中端上方，并作用于设备工作台。所述的第一动量控制模块用于控制中端回转台转动；所述的第二动量控制模块用于控制末端转动装置转动。
26.在一种实施方式中，所述的第二动量模块，通过采集机器人中端加速度计的加速
度与终端陀螺仪中的角速度，获取机器人中端点的位置信息，并传送至控制器。
27.在一种实施方式中，所述的控制器中分别采集机器人的末端点位置信息与中端点位置信息，并建立基于动量控制的闭环控制回路，用以矫正末端点位置误差与中端点位置误差。
28.在一种实施方式中，所述的基于动量控制的闭环控制回路通过分析机器人运动控制过程中产生的误差建立比例参数，并将采集到的末端点位置误差与中端点位置误差与控制器中预设的误差进行比对，当末端点位置误差与中端点位置误差与预设的误差相差较大时，进行相应的比例参数调节，直至调节至与预设参数相同为止。
29.在一种实施方式中，所述的机器人还包括摄像头；所述的摄像头通过采集图像位置信息，共同控制末端点与中端点的运动控制，并将采集到的图像位置信息传送至控制器，作为基于动量控制的闭环控制回路的控制参数对机器人运动控制偏差进行二次矫正。
30.在一种实施方式中，所述的摄像头固定于机器人中端上方，并采用内参数和外参数分别标定。
31.在一种优选的实施方式中，所述的内参数标定为摄像头焦距、像素大小的调整，通过建立内参矩阵和畸变参数矩阵，用以对摄像头的径向和切向畸变进行调整。所述的外参数标定，用以实现摄像头的位置以及旋转方向的标定，所述的摄像头采集机器人指定点的图像与位姿信息，并将信息传送至控制器。
32.在一种实施方式中，所述的第一动量控制模块与第一动量控制模块中涉及的各模块为电连接。