CN107953337A - 一种机器人动作偏差的调整和保存方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机器人动作偏差的调整和保存方法及系统，方法包括:机器人每个运动关节出厂时的角度值标记为实际角度值；机器人每个运动关节做标准动作时的角度值标记为标准角度值；实际角度值与标准角度值进行比较得出机器人每个运动关节的角度偏差值；将角度偏差值保存至机器人的内部控制器；通过上位机将角度偏差值自动转换为对应的偏差脉冲量；偏差脉冲量与机器人每个运动关节所需要的标准脉冲量综合计算得出实际输出给机器人每个运动关节的实际脉冲量。本发明，避免了不方便统计或者统计错误的问题，提高了偏差调整的效率，调整方式更为便捷。

Description

一种机器人动作偏差的调整和保存方法及系统

技术领域

本发明涉及一种机器人偏差调整和保存，更具体地说是一种机器人动作偏差的调整和保存方法及系统。

背景技术

在生产组装机器人过程中，由于机械偏差和安装偏差等因素，导致机器人的每个关节(舵机)都会跟自己角度位置的标准值之间存在或大或小的角度偏差。目前现有的机器人有的会忽略此偏差，从而导致机器人动作的变形。有的虽然调整了偏差，但是没有将偏差值保存在机器人的内部控制器，导致每次重新调整机器人动作，或者增加一些新的动作时都要重新调整偏差，这样既费时费力，又影响生产效率。

因此，有必要设计一种能快速、便捷调整机器人偏差的方法和系统。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种机器人动作偏差的调整和保存方法及系统。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种机器人动作偏差的调整和保存方法，所述方法包括:

机器人每个运动关节出厂时的角度值标记为实际角度值；

机器人每个运动关节做标准动作时的角度值标记为标准角度值；

所述实际角度值与所述标准角度值进行比较得出机器人每个运动关节的角度偏差值；

将所述角度偏差值保存至机器人的内部控制器；

通过上位机将所述角度偏差值自动转换为对应的偏差脉冲量；

所述偏差脉冲量与机器人每个运动关节所需要的标准脉冲量综合计算得出实际输出给机器人每个运动关节的实际脉冲量。

其进一步技术方案为：所述将机器人每个运动关节出厂时的角度值标记为实际角度值步骤中，实际角度值可通过测量角度测量仪测量或者肉眼观看。

其进一步技术方案为：所述角度偏差值保存至机器人的内部控制器的步骤中，机器人与上位机通过USB连接，将角度偏差值下载到机器人的内部控制器中。

其进一步技术方案为：所述的偏差脉冲量与机器人每个运动关节所需要的标准脉冲量综合计算得出实际输出给机器人每个运动关节的实际脉冲量步骤，具体包括以下步骤：

根据所述标准角度值计算得出所述标准脉冲量；

所述偏差脉冲量与所述标准脉冲量之和得出实际脉冲量。

其进一步技术方案为：所述标准角度值的范围为0～180°。

一种机器人动作偏差的调整和保存系统，包括：

实际角度值标记单元，用于将机器人每个运动关节出厂时的角度值标记为实际角度值；

标准角度值标记单元，用于将机器人每个运动关节做标准动作时的角度值标记为标准角度值；

比较单元，用于将所述实际角度值与所述标准角度值进行比较得出机器人每个运动关节的角度偏差值；

保存单元，用于将所述角度偏差值保存至机器人的内部控制器；

自动转换单元，用于通过上位机将所述角度偏差值自动转换为对应的偏差脉冲量；

计算单元，用于所述偏差脉冲量与机器人每个运动关节所需要的标准脉冲量综合计算得出实际输出给机器人每个运动关节的实际脉冲量。

其进一步技术方案为：所述计算单元包括：

标准脉冲量计算模块，用于根据所述标准角度值计算得出所述标准脉冲量；

实际脉冲量计算模块，用于所述偏差脉冲量与所述标准脉冲量之和得出实际脉冲量。

本发明与现有技术相比的有益效果是：本发明一种机器人动作偏差的调整和保存方法，通过实际角度值与标准角度值进行比较得出机器人每个运动关节的角度偏差值，并将每个运动关节的角度偏差值保存至机器人内部的控制器中，需要调节偏差值时，只需机器人连接上位机，即可知道每个运动关节所对应的角度偏差值，再通过上位机对运动关节的角度偏差进行调节，由于每个机器的每个运动关节的偏差值都保存在相对应机器人内部的控制器当中的，因此不需要对每个机器人的偏差参数进行统计，避免了不方便统计或者统计错误的问题，提高了偏差调整的效率，调整方式更为便捷。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明技术手段，可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征及优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，详细说明如下。

附图说明

图1为本发明一种机器人动作偏差的调整和保存方法具体实施例的流程图；

图2为一种机器人动作偏差的调整和保存方法具体实施例中实际脉冲量计算的子步骤流程图；

图3为本发明一种机器人动作偏差的调整和保存系统具体实施例的结构图；

图4为本发明一种机器人动作偏差的调整和保存系统具体实施例中计算单元的结构图；

图5为本发明机器人的立体图；

图6为本发明调整偏差的界面示意图。

附图标记

1、实际角度值标记单元；2、标准角度值标记单元；3、比较单元；4、保存单元；5、自动转换单元；6、计算单元；61、标准脉冲量计算模块；62、实际脉冲量计算模块。

具体实施方式

为了更充分理解本发明的技术内容，下面结合具体实施例对本发明的技术方案进一步介绍和说明，但不局限于此。

请参阅图1、2、5、6所示的具体实施例，本实施例提供了一种机器人动作偏差的调整和保存方法，本实施例中的机器人为人形机器人，机器人有16个运动关节，每个运动关节对应一个舵机，内部控制器设有16个舵机输出口，以控制机器人每个运动关节的运动，舵机的旋转角度范围为0～180°，即是每个运动关节的旋转范围为0～180°。上述的调整方法包括以下步骤:

S10、机器人每个运动关节出厂时的角度值标记为实际角度值；

S20、机器人每个运动关节做标准动作时的角度值标记为标准角度值；

S30、实际角度值与标准角度值进行比较得出机器人每个运动关节的角度偏差值；

S40、将角度偏差值保存至机器人的内部控制器；

S50、通过上位机将角度偏差值自动转换为对应的偏差脉冲量；

S60、偏差脉冲量与机器人每个运动关节所需要的标准脉冲量综合计算得出实际输出给机器人每个运动关节的实际脉冲量。

步骤S10中，实际角度值可通过测量角度测量仪测量(如角度尺或者游标卡尺等)或者肉眼观看。

步骤S20中，标准角度值是每个运动关节在做标准动作的角度值，因为标准角度值是假设机器人没有偏差的情况下确定的，例如，需要为机器人编写一套舞蹈动作，那么，编写舞蹈动作时，机器人每个对应关节所需要做的动作都是在假设没有偏差的情况下设定的。

步骤S30中，实际角度值与标准角度值进行比较得出机器人每个运动关节的角度偏差值，例如，机器人其中一个运动关节的实际角度值为93°，标准角度值为90°，那么这个关节的角度偏差值为3°。

步骤S40中，机器人与上位机通过USB连接，然后将角度偏差值下载到机器人的内部控制器中，机器人的内部控制器中，以方便以后维修和添加舞蹈动作等，避免了不同机器人之间偏差值的混淆。

步骤S50中，自动转换过程如下：

标准角度值的范围为0～180°，也就是每个运动关节的转动角度是0～180°，那么知道舵机转动的角度范围为0～180°，而上位机对舵机的调整范围为500～2500P(P为PWM的缩写)，两者存在一定的比例对应关系，即500P对应0°，2500P对应180°，因此两者满足公式：y＝0.09x-45°(其中，x代表PWM值，y代表角度值)，按照此公式计算可知舵机的转动角度范围与上位机对舵机的调整范围之间的比例对应关系，例如，90°时，对应1500脉冲量。

步骤S60中，偏差脉冲量计算方式如下：

例如，需要机器人其中一个运动关节的标准角度值为90°，那么通过转换得出需要输出脉冲量为1500p，但该机器人这个运动关节的实际角度值为93°，对应的脉冲量为1533.33p，那么该运动关节的角度偏差值为3°，因此若为了满足该运动关节能够做出标准的舞蹈动作，则需要将该运动关节的角度值调小3°，对应的，需要通过上位机将该运动关节的脉冲量调小33.33p。

进一步的，偏差脉冲量与机器人每个运动关节所需要的标准脉冲量综合计算得出实际输出给机器人每个运动关节的实际脉冲量步骤，具体包括以下步骤：

S601、根据标准角度值计算得出标准脉冲量；

S602、偏差脉冲量与标准脉冲量之和得出实际脉冲量。

步骤S601中，例如标准角度值为90°，则通过公式y＝0.09x-45°(其中，x代表PWM值，y代表角度值)可得出标准脉冲量为1500。

步骤S602中，例如偏差脉冲量为600p，标准脉冲量为1500p,那么实际脉冲量为2100p。

请参阅图3-4所示的具体实施例，本实施提供了一种机器人动作偏差的调整和保存系统，包括：

实际角度值标记单元1，用于将机器人每个运动关节出厂时的角度值标记为实际角度值；

标准角度值标记单元2，用于将机器人每个运动关节做标准动作时的角度值标记为标准角度值；

比较单元3，用于将实际角度值与标准角度值进行比较得出机器人每个运动关节的角度偏差值；

保存单元4，用于将角度偏差值保存至机器人的内部控制器；

自动转换单元5，用于通过上位机将角度偏差值自动转换为对应的偏差脉冲量；

计算单元6，用于偏差脉冲量与机器人每个运动关节所需要的标准脉冲量综合计算得出实际输出给机器人每个运动关节的实际脉冲量。

具体的，实际角度值可通过测量角度测量仪测量(如角度尺或者游标卡尺等)或者肉眼观看。标准角度值是每个运动关节在做标准动作的角度值，因为标准角度值是假设机器人没有偏差的情况下确定的，例如，需要为机器人编写一套舞蹈动作，那么，编写舞蹈动作时，机器人每个对应关节所需要做的动作都是在假设没有偏差的情况下设定的。实际角度值与标准角度值进行比较得出机器人每个运动关节的角度偏差值，例如，机器人其中一个运动关节的实际角度值为93°，标准角度值为90°，那么这个关节的角度偏差值为3°。

进一步的，机器人与上位机通过USB连接，然后将角度偏差值下载到机器人的内部控制器中，机器人的内部控制器中，以方便以后维修和添加舞蹈动作等，避免了不同机器人之间偏差值的混淆。自动转换过程如下：

进一步的，自动转换过程如下：标准角度值的范围为0～180°，也就是每个运动关节的转动角度是0～180°，那么知道舵机转动的角度范围为0～180°，而上位机对舵机的调整范围为500～2500P(P为PWM的缩写)，两者存在一定的比例对应关系，即500P对应0°，2500P对应180°，因此两者满足公式：y＝0.09x-45°(其中，x代表PWM值，y代表角度值)，按照此公式计算可知舵机的转动角度范围与上位机对舵机的调整范围之间的比例对应关系，例如，90°时，对应1500脉冲量。

进一步的，偏差脉冲量计算方式如下，例如，需要机器人其中一个运动关节的标准角度值为90°，那么通过转换得出需要输出脉冲量为1500p，但该机器人这个运动关节的实际角度值为93°，对应的脉冲量为1533.33p，那么该运动关节的角度偏差值为3°，因此若为了满足该运动关节能够做出标准的舞蹈动作，则需要将该运动关节的角度值调小3°，对应的，需要通过上位机将该运动关节的脉冲量调小33.33p。

进一步的，计算单元6包括：

标准脉冲量计算模块61，用于根据标准角度值计算得出标准脉冲量；

实际脉冲量计算模块62，用于偏差脉冲量与标准脉冲量之和得出实际脉冲量。

综合上述：本发明一种机器人动作偏差的调整和保存方法，通过实际角度值与标准角度值进行比较得出机器人每个运动关节的角度偏差值，并将每个运动关节的角度偏差值保存至机器人内部的控制器中，需要调节偏差值时，只需机器人连接上位机，即可知道每个运动关节所对应的角度偏差值，再通过上位机对运动关节的角度偏差进行调节，由于每个机器的每个运动关节的偏差值都保存在相对应机器人内部的控制器当中的，因此不需要对每个机器人的偏差参数进行统计，避免了不方便统计或者统计错误的问题，提高了偏差调整的效率，调整方式更为便捷。

上述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (7)

1.一种机器人动作偏差的调整和保存方法，其特征在于，所述方法包括:

机器人每个运动关节出厂时的角度值标记为实际角度值；

机器人每个运动关节做标准动作时的角度值标记为标准角度值；

所述实际角度值与所述标准角度值进行比较得出机器人每个运动关节的角度偏差值；

将所述角度偏差值保存至机器人的内部控制器；

通过上位机将所述角度偏差值自动转换为对应的偏差脉冲量；

所述偏差脉冲量与机器人每个运动关节所需要的标准脉冲量综合计算得出实际输出给机器人每个运动关节的实际脉冲量。

2.根据权利要求1所述的一种机器人动作偏差的调整和保存方法，其特征在于，所述将机器人每个运动关节出厂时的角度值标记为实际角度值步骤中，实际角度值可通过测量角度测量仪测量或者肉眼观看。

3.根据权利要求1所述的一种机器人动作偏差的调整和保存方法，其特征在于，所述角度偏差值保存至机器人的内部控制器的步骤中，机器人与上位机通过USB连接，将角度偏差值下载到机器人的内部控制器中。

4.根据权利要求1所述的一种机器人动作偏差的调整和保存方法，其特征在于，所述的偏差脉冲量与机器人每个运动关节所需要的标准脉冲量综合计算得出实际输出给机器人每个运动关节的实际脉冲量步骤，具体包括以下步骤：

根据所述标准角度值计算得出所述标准脉冲量；

所述偏差脉冲量与所述标准脉冲量之和得出实际脉冲量。

5.根据权利要求4所述的一种机器人动作偏差的调整和保存方法，其特征在于，所述标准角度值的范围为0～180°。

6.一种机器人动作偏差的调整和保存系统，其特征在于，包括：

实际角度值标记单元，用于将机器人每个运动关节出厂时的角度值标记为实际角度值；

标准角度值标记单元，用于将机器人每个运动关节做标准动作时的角度值标记为标准角度值；

比较单元，用于将所述实际角度值与所述标准角度值进行比较得出机器人每个运动关节的角度偏差值；

保存单元，用于将所述角度偏差值保存至机器人的内部控制器；

自动转换单元，用于通过上位机将所述角度偏差值自动转换为对应的偏差脉冲量；

计算单元，用于所述偏差脉冲量与机器人每个运动关节所需要的标准脉冲量综合计算得出实际输出给机器人每个运动关节的实际脉冲量。

7.根据权利要求6所述的一种机器人动作偏差的调整和保存系统，其特征在于，所述计算单元包括：

标准脉冲量计算模块，用于根据所述标准角度值计算得出所述标准脉冲量；

实际脉冲量计算模块，用于所述偏差脉冲量与所述标准脉冲量之和得出实际脉冲量。