CN105666492A - Scara机器人关节回零控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种SCARA机器人关节回零控制方法，包括步骤：(1)关节电机反转并检测零点；(2)当检测到零点位置时，关节电机继续反转；(3)关节电机正转并检测零点；(4)当检测到零点位置时，关节电机停止运转，完成回零过程。本发明的SCARA机器人关节回零控制方法，提高了回零的定位精度。同时采用位置传感器进行回零操作，避免机器人发生碰撞损坏。

Description

SCARA机器人关节回零控制方法
技术领域
本发明属于工业机器人技术领域，具体地说，本发明涉及一种SCARA机器人关节回零控制方法。
背景技术
随着工业机器人应用领域的不断扩展，工业机器人工作环境越来越复杂，面临的作业任务难度也越来越大。在工业机器人实际操作使用中，机器人上电后，需要进行回零操作，将机器人各个轴回到初始位置，亦可称为参考点或机械零点，是工业机器人制造者规定的机械原点，通常安装在各进给轴正方向的最大行程处。在某些情况下，要先执行机器回零的操作。
现有的SCARA(SelectiveComplianceAssemblyRobotArm，选择顺应性装配机器手臂)机器人，回零的方法是，碰到零点开关时，马上减速停止，以此停止点为机床零点。但回零方法容易受到接近开关响应精度、电源波动、回零进给速度等外部因素影响，机器回零误差可达丝级以上。
发明内容
本发明提供一种SCARA机器人关节回零控制方法，目的是提高回零定位精度。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：SCARA机器人关节回零控制方法，包括步骤：
(1)关节电机反转并检测零点；
(2)当检测到零点位置时，关节电机继续反转；
(3)关节电机正转并检测零点；
(4)当检测到零点位置时，关节电机停止运转，完成回零过程。
所述关节电机在步骤(2)时的转速小于在步骤(1)时的转速。
所述关节电机在步骤(3)时的转速小于在步骤(1)时的转速。
所述关节电机在步骤(2)中反转时的转动量不应使关节运动超过极限位置。
在回零过程中，SCARA机器人的状态监控模块通过检测设置于机器人本体上的位置传感器信息来确定是否回到零点。
机器人本体上设有位置传感器，SCARA机器人的状态监控模块定时读取位置传感器信息，当关节运动超出允许范围时，状态监控模块调用运动控制模块，控制关节电机停止运动。
本发明的SCARA机器人关节回零控制方法，提高了回零的定位精度。同时采用位置传感器进行回零操作，避免机器人发生碰撞损坏。
附图说明
图1为本发明SCARA机器人关节回零控制方法的流程图；
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。
如图1所示，本发明提供了一种SCARA机器人关节回零控制方法，其包括如下步骤：
(1)关节电机反转并检测零点；
(2)当检测到零点位置时，关节电机继续反转；
(3)关节电机正转并检测零点；
(4)当检测到零点位置时，关节电机停止运转，完成回零过程。
具体地说，根据系统的控制功能要求，SCARA机器人有以下关节运动控制指令：关节正转、关节反转，关节正转一定角度(或距离)，关节反转一定角度(或距离)、停止转动、速度设置、回零、伺服ON(或OFF)、禁止(或允许)关节正转、禁止(或允许)关节反转。其中，关节正转或反转一定转动量指令和回零指令不仅要给出控制指令，而且还要给定转动量数据。
如图1所示，在步骤(1)中，关节电机快速反转，寻找零点位置。直至检测到零点位置后，进行下一步骤。在步骤(2)中，当检测到零点位置时，就将关节电机速度设置为慢速继续反转一定距离，这段距离不应使关节运动超过极限位置，即关节电机在步骤(2)中反转时的转动量不应使关节运动超过极限位置。
如图1所示，在步骤(3)中，关节电机由反转变为正转，关节电机慢速正转，并寻找零点位置。当检测到零点位置时，立即给出电机停止信号，关节电机停止运转，从而实现关节的回零运动。
到步骤(3)时，因为已经检测到达终点了(零点位置)，而且关节电机如果继续反转的话会超出终点的部分行程外，那么这是不允许的，这时需要反转回来，变为正转，继续回到终点(零点位置)。这样做的目的是由于单独的一次定位会产生误判，精度低，而关节电机先反转一次检测零点后再正转一次检测零点，得到的效果要好，精度控制准。
为防止SCARA机器人的各关节运动超出允许范围而造成机械碰撞，需在机器人本体上安装有多个位置传感器，位置传感器在机器人本体上的安装位置是处于可进行运动的关节的极限行程位置处，此处位置传感器的目的是防止运动关节停不下来继续行走，因为就算到了零点位置，还不是关节的极限位置。位置传感器的位置才是运动关节的终点位置，绝对不能过。SCARA机器人具有状态监控模块和运动控制模块，状态监控模块就是监控机器正在运行的位置状态，运动控制模块就是使机器正反转运行的控制模块，一个起监控观察作用，一个起控制运行作用。SCARA机器人的状态监控模块定时读取这些位置传感器信息，当某关节运动超出允许范围时，状态监控模块就会调用SCARA机器人的运动控制模块，运动控制模块控制该关节电机停止运动，从而实现超程防止功能。在回零过程中，状态监控模块通过检测位置传感器信息来确定是否回到零点。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.SCARA机器人关节回零控制方法，其特征在于，包括步骤：
(1)关节电机反转并检测零点；
(2)当检测到零点位置时，关节电机继续反转；
(3)关节电机正转并检测零点；
(4)当检测到零点位置时，关节电机停止运转，完成回零过程。
2.根据权利要求1所述的SCARA机器人关节回零控制方法，其特征在于，所述关节电机在步骤(2)时的转速小于在步骤(1)时的转速。
3.根据权利要求1所述的SCARA机器人关节回零控制方法，其特征在于，所述关节电机在步骤(3)时的转速小于在步骤(1)时的转速。
4.根据权利要求1所述的SCARA机器人关节回零控制方法，其特征在于，所述关节电机在步骤(2)中反转时的转动量不应使关节运动超过极限位置。
5.根据权利要求1所述的SCARA机器人关节回零控制方法，其特征在于，在回零过程中，SCARA机器人的状态监控模块通过检测设置于机器人本体上的位置传感器信息来确定是否回到零点。
6.根据权利要求1所述的SCARA机器人关节回零控制方法，其特征在于，机器人本体上设有位置传感器，SCARA机器人的状态监控模块定时读取位置传感器信息，当关节运动超出允许范围时，状态监控模块调用运动控制模块，控制关节电机停止运动。
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