Scara機器人關(guān)節(jié)回零控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明屬于工業(yè)機器人技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，本發(fā)明涉及一種SCARA機器人關(guān)節(jié)回零控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著工業(yè)機器人應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴展，工業(yè)機器人工作環(huán)境越來越復(fù)雜，面臨的作業(yè)任務(wù)難度也越來越大。在工業(yè)機器人實際操作使用中，機器人上電后，需要進(jìn)行回零操作，將機器人各個軸回到初始位置，亦可稱為參考點或機械零點，是工業(yè)機器人制造者規(guī)定的機械原點，通常安裝在各進(jìn)給軸正方向的最大行程處。在某些情況下，要先執(zhí)行機器回零的操作。
[0003]現(xiàn)有的SCARA(SelectiveCompliance Assembly Robot Arm，選擇順應(yīng)性裝配機器手臂)機器人，回零的方法是，碰到零點開關(guān)時，馬上減速停止，以此停止點為機床零點。但回零方法容易受到接近開關(guān)響應(yīng)精度、電源波動、回零進(jìn)給速度等外部因素影響，機器回零誤差可達(dá)絲級以上。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種SCARA機器人關(guān)節(jié)回零控制方法，目的是提高回零定位精度。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:SCARA機器人關(guān)節(jié)回零控制方法，包括步驟:
[0006](I)關(guān)節(jié)電機反轉(zhuǎn)并檢測零點；
[0007](2)當(dāng)檢測到零點位置時，關(guān)節(jié)電機繼續(xù)反轉(zhuǎn)；
[0008](3)關(guān)節(jié)電機正轉(zhuǎn)并檢測零點；
[0009](4)當(dāng)檢測到零點位置時，關(guān)節(jié)電機停止運轉(zhuǎn)，完成回零過程。
[0010]所述關(guān)節(jié)電機在步驟(2)時的轉(zhuǎn)速小于在步驟(I)時的轉(zhuǎn)速。
[0011]所述關(guān)節(jié)電機在步驟(3)時的轉(zhuǎn)速小于在步驟(I)時的轉(zhuǎn)速。
[0012 ]所述關(guān)節(jié)電機在步驟(2)中反轉(zhuǎn)時的轉(zhuǎn)動量不應(yīng)使關(guān)節(jié)運動超過極限位置。
[0013]在回零過程中，SCARA機器人的狀態(tài)監(jiān)控模塊通過檢測設(shè)置于機器人本體上的位置傳感器信息來確定是否回到零點。
[0014]機器人本體上設(shè)有位置傳感器，SCARA機器人的狀態(tài)監(jiān)控模塊定時讀取位置傳感器信息，當(dāng)關(guān)節(jié)運動超出允許范圍時，狀態(tài)監(jiān)控模塊調(diào)用運動控制模塊，控制關(guān)節(jié)電機停止運動。
[0015]本發(fā)明的SCARA機器人關(guān)節(jié)回零控制方法，提高了回零的定位精度。同時采用位置傳感器進(jìn)行回零操作，避免機器人發(fā)生碰撞損壞。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明SCARA機器人關(guān)節(jié)回零控制方法的流程圖；
【具體實施方式】
[0017]下面對照附圖，通過對實施例的描述，對本發(fā)明的【具體實施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，目的是幫助本領(lǐng)域的技術(shù)人員對本發(fā)明的構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準(zhǔn)確和深入的理解，并有助于其實施。
[0018]如圖1所示，本發(fā)明提供了一種SCARA機器人關(guān)節(jié)回零控制方法，其包括如下步驟:
[0019](I)關(guān)節(jié)電機反轉(zhuǎn)并檢測零點；
[0020](2)當(dāng)檢測到零點位置時，關(guān)節(jié)電機繼續(xù)反轉(zhuǎn)；
[0021](3)關(guān)節(jié)電機正轉(zhuǎn)并檢測零點；
[0022](4)當(dāng)檢測到零點位置時，關(guān)節(jié)電機停止運轉(zhuǎn)，完成回零過程。
[0023]具體地說，根據(jù)系統(tǒng)的控制功能要求，SCARA機器人有以下關(guān)節(jié)運動控制指令:關(guān)節(jié)正轉(zhuǎn)、關(guān)節(jié)反轉(zhuǎn)，關(guān)節(jié)正轉(zhuǎn)一定角度(或距離)，關(guān)節(jié)反轉(zhuǎn)一定角度(或距離)、停止轉(zhuǎn)動、速度設(shè)置、回零、伺服ON(或0FF)、禁止(或允許)關(guān)節(jié)正轉(zhuǎn)、禁止(或允許)關(guān)節(jié)反轉(zhuǎn)。其中，關(guān)節(jié)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)一定轉(zhuǎn)動量指令和回零指令不僅要給出控制指令，而且還要給定轉(zhuǎn)動量數(shù)據(jù)。
[0024]如圖1所示，在步驟(I)中，關(guān)節(jié)電機快速反轉(zhuǎn)，尋找零點位置。直至檢測到零點位置后，進(jìn)行下一步驟。在步驟(2)中，當(dāng)檢測到零點位置時，就將關(guān)節(jié)電機速度設(shè)置為慢速繼續(xù)反轉(zhuǎn)一定距離，這段距離不應(yīng)使關(guān)節(jié)運動超過極限位置，即關(guān)節(jié)電機在步驟(2)中反轉(zhuǎn)時的轉(zhuǎn)動量不應(yīng)使關(guān)節(jié)運動超過極限位置。
[0025]如圖1所示，在步驟(3)中，關(guān)節(jié)電機由反轉(zhuǎn)變?yōu)檎D(zhuǎn)，關(guān)節(jié)電機慢速正轉(zhuǎn)，并尋找零點位置。當(dāng)檢測到零點位置時，立即給出電機停止信號，關(guān)節(jié)電機停止運轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)關(guān)節(jié)的回零運動。
[0026]到步驟(3)時，因為已經(jīng)檢測到達(dá)終點了(零點位置)，而且關(guān)節(jié)電機如果繼續(xù)反轉(zhuǎn)的話會超出終點的部分行程外，那么這是不允許的，這時需要反轉(zhuǎn)回來，變?yōu)檎D(zhuǎn)，繼續(xù)回到終點(零點位置)。這樣做的目的是由于單獨的一次定位會產(chǎn)生誤判，精度低，而關(guān)節(jié)電機先反轉(zhuǎn)一次檢測零點后再正轉(zhuǎn)一次檢測零點，得到的效果要好，精度控制準(zhǔn)。
[0027]為防止SCARA機器人的各關(guān)節(jié)運動超出允許范圍而造成機械碰撞，需在機器人本體上安裝有多個位置傳感器，位置傳感器在機器人本體上的安裝位置是處于可進(jìn)行運動的關(guān)節(jié)的極限行程位置處，此處位置傳感器的目的是防止運動關(guān)節(jié)停不下來繼續(xù)行走，因為就算到了零點位置，還不是關(guān)節(jié)的極限位置。位置傳感器的位置才是運動關(guān)節(jié)的終點位置，絕對不能過。SCARA機器人具有狀態(tài)監(jiān)控模塊和運動控制模塊，狀態(tài)監(jiān)控模塊就是監(jiān)控機器正在運行的位置狀態(tài)，運動控制模塊就是使機器正反轉(zhuǎn)運行的控制模塊，一個起監(jiān)控觀察作用，一個起控制運行作用。SCARA機器人的狀態(tài)監(jiān)控模塊定時讀取這些位置傳感器信息，當(dāng)某關(guān)節(jié)運動超出允許范圍時，狀態(tài)監(jiān)控模塊就會調(diào)用SCARA機器人的運動控制模塊，運動控制模塊控制該關(guān)節(jié)電機停止運動，從而實現(xiàn)超程防止功能。在回零過程中，狀態(tài)監(jiān)控模塊通過檢測位置傳感器信息來確定是否回到零點。
[0028]上面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.SCARA機器人關(guān)節(jié)回零控制方法，其特征在于，包括步驟: (1)關(guān)節(jié)電機反轉(zhuǎn)并檢測零點； (2)當(dāng)檢測到零點位置時，關(guān)節(jié)電機繼續(xù)反轉(zhuǎn)； (3)關(guān)節(jié)電機正轉(zhuǎn)并檢測零點； (4)當(dāng)檢測到零點位置時，關(guān)節(jié)電機停止運轉(zhuǎn)，完成回零過程。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SCARA機器人關(guān)節(jié)回零控制方法，其特征在于，所述關(guān)節(jié)電機在步驟(2)時的轉(zhuǎn)速小于在步驟(I)時的轉(zhuǎn)速。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SCARA機器人關(guān)節(jié)回零控制方法，其特征在于，所述關(guān)節(jié)電機在步驟(3)時的轉(zhuǎn)速小于在步驟(I)時的轉(zhuǎn)速。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SCARA機器人關(guān)節(jié)回零控制方法，其特征在于，所述關(guān)節(jié)電機在步驟(2)中反轉(zhuǎn)時的轉(zhuǎn)動量不應(yīng)使關(guān)節(jié)運動超過極限位置。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SCARA機器人關(guān)節(jié)回零控制方法，其特征在于，在回零過程中，SCARA機器人的狀態(tài)監(jiān)控模塊通過檢測設(shè)置于機器人本體上的位置傳感器信息來確定是否回到零點。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SCARA機器人關(guān)節(jié)回零控制方法，其特征在于，機器人本體上設(shè)有位置傳感器，SCARA機器人的狀態(tài)監(jiān)控模塊定時讀取位置傳感器信息，當(dāng)關(guān)節(jié)運動超出允許范圍時，狀態(tài)監(jiān)控模塊調(diào)用運動控制模塊，控制關(guān)節(jié)電機停止運動。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種SCARA機器人關(guān)節(jié)回零控制方法，包括步驟：(1)關(guān)節(jié)電機反轉(zhuǎn)并檢測零點；(2)當(dāng)檢測到零點位置時，關(guān)節(jié)電機繼續(xù)反轉(zhuǎn)；(3)關(guān)節(jié)電機正轉(zhuǎn)并檢測零點；(4)當(dāng)檢測到零點位置時，關(guān)節(jié)電機停止運轉(zhuǎn)，完成回零過程。本發(fā)明的SCARA機器人關(guān)節(jié)回零控制方法，提高了回零的定位精度。同時采用位置傳感器進(jìn)行回零操作，避免機器人發(fā)生碰撞損壞。
【IPC分類】B25J9/16, B25J17/02
【公開號】CN105666492
【申請?zhí)枴緾N201610140433
【發(fā)明人】江濤, 朱志軍
【申請人】奇瑞汽車股份有限公司
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2016年3月11日