CN101694581A - 一种机器人自动回零的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种机器人自动回零的方法，包括以下步骤：1)进行机器人原点标定；2)清除伺服电机的多圈码盘数据；3)根据机器人各轴的机械减速比，得出电机旋转1圈外部关节旋转的角度，在机器人的运动副两侧做好刻度标记，使刻度在伺服单圈转动对应角度范围的中间部分；4)记录下所有伺服电机的单圈码盘数据并保存；5)当伺服码盘外接电源电压过低时，将机器人各轴的刻度运行至伺服单圈转动对应角度范围内，清除伺服的多圈码盘值；6)计算伺服单圈码盘值与步骤4)所保存的数据的差值；7)按照上述差值量运行各伺服，即可使机器人到达原点位置。本发明不依赖于机械或者电子传感器，简化了机器人的结构设计，方便机器人本体的制造和组装。
Description
技术领域
本发明涉及一种机器人自动回零的方法，属于机械自动控制技术领域。
背景技术
现在有很多的机器人开始使用绝对伺服电机做为驱动单元。该种电机的部分绝对式码盘需要外接电池保存原点，在使用时很不方便并且经常造成电机码盘原点丢失，从而影响机器人的运动精度和安全性。并且，对于6关节串联型机器人，如果使用增量式伺服需要安装回零装置，使用绝对伺服电机不需要安装回零装置，所以绝对伺服电机如果出现上述的原点丢失现象，通过在机器人关节上增加安装机械或者电子回零器件不能很方便地实现。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种机器人自动回零的方法，通过该方法可解决电机码盘掉电丢失原点的情况，并且不改变机器人关节的机械结构，无须安装其他设备。
为解决上述技术问题，本发明提供一种机器人自动回零的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)进行机器人原点标定；
2)清除伺服电机的多圈码盘数据；
3)根据机器人各轴的机械减速比，得出电机旋转1圈外部关节旋转的角度，在机器人的运动副两侧做好刻度标记，使刻度在伺服单圈转动对应角度范围的中间部分；
4)记录下所有伺服电机的单圈码盘数据，并将其保存起来；
5)当伺服码盘外接电源电压过低时，伺服码盘数据丢失，将机器人各轴的刻度运行至伺服单圈转动对应角度范围内，清除伺服的多圈码盘值；
6)将当前的伺服单圈码盘值与步骤4)所保存的单圈码盘数据进行比较，计算出差值；
7)按照步骤6)所计算的差值量运行各伺服，即可使伺服电机和机器人到达原点位置。
本发明所达到的有益效果：
本发明不依赖于机械或者电子传感器，简化了机器人的结构设计，方便机器人本体的制造和组装；该方法操作简单，不依靠外部设备；机器人使用该方法仅需要经过一次原点标定，只要未发生碰撞，或者更换伺服电机，都可以一直使用该方法进行自动回原点，稳定，可靠。
附图说明
图1是本发明中伺服电机的绝对码盘的结构示意图；
图2是本发明中的在机器人关节处两侧运动副进行标记的结构示意图；
图3是本发明的机器人自动回零的方法的流程图。
具体实施方式
下面结合对图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明中伺服电机的绝对码盘的结构示意图；绝对伺服电机的绝对码盘由单圈绝对码盘、多圈码盘数据计数器够成。其中多圈码盘数据计数器需要外部电池供电方能长时间保存数据，如果电池电压过低将导致其数据丢失。单圈绝对码盘采用旋转光栅，所以电机的单圈位置是唯一并且不会因为电池电压过低而丢失的。
在完成机器人原点标定后，需要清除电机的多圈码盘数据。根据机器人各轴的机械减速比，可以得出电机旋转1圈，外部关节旋转的角度。在机器人的关节运动副两侧的第一运动部21和第二运动部22做好刻度标记23。做标记时一定要让刻度在伺服单圈转动对应角度范围的中间部分(无须精确测量，肉眼目测即可)。
记录下所有伺服电机的单圈码盘数据，并将其保存起来。如果伺服码盘单圈数据接近于0或者为最大分辨率，如果伺服码盘单圈数据接近于0或者最大分辨率，则调节伺服电机输出轴的初始安装角度，直到机器人原点在单圈数据中间位置。伺服的码盘可以在概念上理解为一个两位的十进制数：单圈码盘值是个位，多圈码盘值表示十位。单圈数据的最大分辨率在这里表示的就是十进制的意思。
当伺服码盘外接电源电压过低时，伺服码盘数据丢失，将机器人各轴的刻度运行至伺服单圈转动对应角度范围内，清除伺服的多圈码盘值。将当前的伺服单圈码盘值与保存的原点值进行比较，计算出其差值，按照所计算的差值量运行各伺服，即可以让伺服电机自动回到原点。
上述实施例不以任何形式限定本发明，凡采取等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种机器人自动回零的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)进行机器人原点标定；
2)清除伺服电机的多圈码盘数据；
3)根据机器人各轴的机械减速比，得出电机旋转1圈外部关节旋转的角度，在机器人的运动副两侧做好刻度标记，使刻度在伺服单圈转动对应角度范围的中间部分；
4)记录下所有伺服电机的单圈码盘数据，并将其保存起来；
5)当伺服码盘外接电源电压过低时，伺服码盘数据丢失，将机器人各轴的刻度运行至伺服单圈转动对应角度范围内，清除伺服的多圈码盘值；
6)将当前的伺服单圈码盘值与步骤4)所保存的单圈码盘数据进行比较，计算出差值；
7)按照步骤6)所计算的差值量运行各伺服，即可使伺服电机和机器人到达原点位置。
2.根据权利要求1所述的机器人自动回零的方法，其特征在于：在所述步骤4)中，如果伺服码盘单圈数据接近于0或者为最大分辨率，则调节伺服电机输出轴的初始安装角度，直到机器人原点在单圈数据中间位置。
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