CN108845510B - 柔性连接件的振动控制方法、装置、存储介质及执行系统 - Google Patents
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- CN108845510B CN108845510B CN201810520864.4A CN201810520864A CN108845510B CN 108845510 B CN108845510 B CN 108845510B CN 201810520864 A CN201810520864 A CN 201810520864A CN 108845510 B CN108845510 B CN 108845510B
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Abstract
本发明公开了一种柔性连接件的振动控制方法、装置、存储介质及执行系统,该方法包括:确定所述柔性连接件的末端在基于当前位置指令的当前定位过程中是否发生振动;若所述柔性连接件的末端发生振动,则通过调整减振滤波器(11)的滤波参数减小所述当前位置指令的振动成分,以抑制所述柔性连接件的末端在所述当前定位过程完成后的振动。本发明的方案,通过增加减振滤波器,消除来自位置指令的振动频率成分,有效抑制柔性臂末端或其它尖端的振动。
Description
技术领域
本发明属于柔性连接件的减振技术领域,具体涉及一种柔性连接件的振动控制方法、装置、存储介质及执行系统,尤其涉及一种基于减振滤波器的柔性机械臂自适应末端振动抑制方法、与该方法对应的装置、具有该装置的执行系统、存储有该方法对应的指令的计算机可读存储介质、以及能够执行该方法对应的指令的执行系统。
背景技术
机械臂是指高精度、高速点胶机器手,机械臂是一个多输入多输出、高度非线性、强耦合的复杂系统。机械臂的负重大、工作范围广、自动化程度高,在医疗器械、工业生产及航空等领域得到了广泛的应用,同时也对机械臂提出了新的要求。在低能耗、高精度、高效率的要求下,机械臂技术不断向着轻质、高速和高精度的方向发展。
与刚性机械臂相比,柔性机械臂具有体积小、速度快、负载大等优点,但是由于柔性臂自身刚性小、模态频率低的动力学特性,在机械臂高速运行、快速定位的情况下,在运动中容易产生残余振动;加上柔性臂结构阻尼较小,振动将持续较长时间,严重影响系统的运动稳定性和定位精度;并且频发的振动会使系统结构产生疲劳破坏,降低系统的使用寿命。因此柔性臂的振动抑制是伺服领域的关键技术。
在公开号为CN104589359B的专利文献中,提出根据柔性机械臂系统的数学模型,设计振动观测器,同时使用带积分的状态反馈控制器,在实现对系统动态特性有效调节的同时,能够实现无偏差的跟踪指定输入。在公开号为CN 105404150A的专利文献中,提出一种软测量下采用压电陶瓷片的主动控制方法,首先建立柔性机械臂的振动观测模型,并且利用加速度传感器获得柔性机械臂末端振动信号、反馈调节观测出的柔性机械臂振动位移,能够获得柔性机械臂上任一点的振动信号,有效提高观测精度。但是,现有的方法都需要对机械臂系统建立数学模型,然而机械臂的应用现场结构比较复杂,很难准确的建立出数学模型。
现有技术中,存在易持续振动、影响运动稳定性和定位精准性等缺陷。
发明内容
本发明的目的在于,针对上述缺陷,提供一种振动控制方法、装置、存储介质及执行系统,以解决现有技术中柔性机械臂末端定位完成后易持续振动的问题,达到有效抑制振动的效果。
本发明提供一种柔性连接件的振动控制方法,包括:确定所述柔性连接件的末端在基于当前位置指令的当前定位过程中是否发生振动;若所述柔性连接件的末端发生振动,则通过调整减振滤波器的滤波参数减小所述当前位置指令的振动成分,以抑制所述柔性连接件的末端在所述当前定位过程完成后的振动。
可选地,所述减振滤波器,设置在所述柔性连接件的伺服驱动系统的所述当前位置指令的接收侧。
可选地,确定所述柔性连接件的末端在基于当前位置指令的当前定位过程中是否发生振动,包括:获取由位移采集装置或视觉采集装置采集到的所述柔性连接件的末端的当前位移;确定所述当前位移是否超出设定位移范围;若所述当前位移超出所述设定位移范围,则确定所述柔性连接件发生振动;和/或,获取由编码器反馈的所述柔性连接件的伺服驱动系统中电机的当前实际位置;确定所述当前位置指令所指示的目标位置与所述当前实际位置的当前位置偏差,并确定所述当前位置偏差是否超出设定位置范围;若所述当前位置偏差超出所述设定位置范围,则确定所述柔性连接件发生振动。
可选地,其中,所述位移采集装置,包括:变位传感器、激光位移仪中的至少之一;和/或,所述视觉采集装置,包括:摄像头。
可选地,调整减振滤波器的滤波参数,包括:接收由人工手动设定的所述减振滤波器的滤波参数;其中,人工手动设定的所述减振滤波器的滤波参数,由外部设备计算得到;和/或,对所述当前位置指令所指示的目标位置与所述柔性连接件的伺服驱动系统中电机的当前实际位置之间的当前位置偏差进行FFT处理或者基2-FFT处理,得到当前振动频率;确定所述当前振动频率是否在设定频率范围内;若所述当前振动频率在所述设定频率范围内,则根据所述当前振动频率设定所述减振滤波器的滤波参数。
可选地,其中,所述柔性连接件,包括:机器人的柔性机械臂、移动体的柔性连杆中的至少之一;和/或,所述减振滤波器,包括:陷波滤波器、低通滤波器中的至少之一;和/或,所述滤波参数,包括:中心频率、阻尼系数中的至少之一;和/或,根据所述当前振动频率设定所述减振滤波器的滤波参数,包括:以所述当前振动频率为所述减振滤波器的中心频率,并以设定系数为所述减振滤波器的阻尼系数。
可选地,在调整减振滤波器的滤波参数之前,还包括:确定对所述减振滤波器的滤波参数进行自动设定的自适应模式是否已开启;若所述自适应模式已开启,则根据所述当前振动频率设定所述减振滤波器的滤波参数;若所述自适应模式未开启,则开启所述自适应模式、或由人工手动设定所述减振滤波器的滤波参数。
与上述方法相匹配,本发明另一方面提供一种柔性连接件的振动控制装置,包括:确定单元,用于确定所述柔性连接件的末端在基于当前位置指令的当前定位过程中是否发生振动;控制单元,用于若所述柔性连接件的末端发生振动,则通过调整减振滤波器的滤波参数减小所述当前位置指令的振动成分,以抑制所述柔性连接件的末端在所述当前定位过程完成后的振动。
可选地,所述减振滤波器,设置在所述柔性连接件的伺服驱动系统的所述当前位置指令的接收侧。
可选地,所述确定单元确定所述柔性连接件的末端在基于当前位置指令的当前定位过程中是否发生振动,包括:获取由位移采集装置或视觉采集装置采集到的所述柔性连接件的末端的当前位移;确定所述当前位移是否超出设定位移范围;若所述当前位移超出所述设定位移范围,则确定所述柔性连接件发生振动;和/或,获取由编码器反馈的所述柔性连接件的伺服驱动系统中电机的当前实际位置;确定所述当前位置指令所指示的目标位置与所述当前实际位置的当前位置偏差,并确定所述当前位置偏差是否超出设定位置范围;若所述当前位置偏差超出所述设定位置范围,则确定所述柔性连接件发生振动。
可选地,其中,所述位移采集装置,包括:变位传感器、激光位移仪中的至少之一;和/或,所述视觉采集装置,包括:摄像头。
可选地,所述控制单元调整减振滤波器的滤波参数,包括:接收由人工手动设定的所述减振滤波器的滤波参数;其中,人工手动设定的所述减振滤波器的滤波参数,由外部设备计算得到;和/或,对所述当前位置指令所指示的目标位置与所述柔性连接件的伺服驱动系统中电机的当前实际位置之间的当前位置偏差进行FFT处理或者基2-FFT处理,得到当前振动频率;确定所述当前振动频率是否在设定频率范围内;若所述当前振动频率在所述设定频率范围内,则根据所述当前振动频率设定所述减振滤波器的滤波参数。
可选地,其中,所述柔性连接件,包括:机器人的柔性机械臂、移动体(8)的柔性连杆中的至少之一;和/或,所述减振滤波器,包括:陷波滤波器、低通滤波器中的至少之一;和/或,所述滤波参数,包括:中心频率、阻尼系数中的至少之一;和/或,根据所述当前振动频率设定所述减振滤波器的滤波参数,包括:以所述当前振动频率为所述减振滤波器的中心频率,并以设定系数为所述减振滤波器的阻尼系数。
可选地,在所述控制单元调整减振滤波器的滤波参数之前,还包括:所述确定单元,还用于确定对所述减振滤波器的滤波参数进行自动设定的自适应模式是否已开启;所述控制单元,还用于若所述自适应模式已开启,则根据所述当前振动频率设定所述减振滤波器的滤波参数;所述控制单元,还用于若所述自适应模式未开启,则开启所述自适应模式、或由人工手动设定所述减振滤波器的滤波参数。
与上述方法相匹配,本发明再一方面提供一种存储介质,包括:所述存储介质中存储有多条指令;所述多条指令,用于由处理器加载并执行以上所述的柔性连接件的振动控制方法。
与上述装置或方法相匹配,本发明再一方面提供一种执行系统,包括:以上所述的振动控制装置;或者,处理器,用于执行多条指令;存储器,用于存储多条指令;其中,所述多条指令,用于由所述存储器存储,并由所述处理器加载并执行以上所述的柔性连接件的振动控制方法。
可选地,所述执行系统,包括:机器人或移动体;其中,所述机器人,包括:柔性机械臂;所述移动体,包括:柔性连杆。
本发明的方案,通过增加减振滤波器(例如:陷波滤波器)消除来自位置指令的振动频率成分,可以有效抑制末端抖动从而提高伺服系统的稳态精度,缩短定位时间。
进一步,本发明的方案,通过实现柔性机械臂振动频率的自适应主动抑制,或者实现基于减振滤波器的末端振动手动抑制,可以有效抑制柔性臂在定位完成后的振动,大大提高系统的定位精度和运行稳定性。
进一步,本发明的方案,通过在柔性机械臂末端振动的情况下,通过自适应自动设定减振滤波器的参数,有效抑制柔性臂在定位完成后的振动,大大提高系统的定位精度,缩短定位时间,延长系统的使用寿命。
进一步,本发明的方案,通过在柔性机械臂末端振动的情况下,通过手动设定减振滤波器的参数,也可以有效抑制柔性臂在定位完成后的振动,大大提高系统的定位精度。
进一步,本发明的方案,通过自适应和手动两种方式进行设置减振滤波器(例如:陷波滤波器)的参数,然后抑制,可以有效抑制柔性臂在定位完成后的振动,大大提高系统的定位精度,缩短定位时间,延长系统的使用寿命。
由此,本发明的方案,通过增加减振滤波器,消除来自位置指令的振动频率成分,有效抑制柔性臂末端或其它尖端的振动,解决现有技术中柔性机械臂末端定位完成后易持续振动的问题,从而,克服现有技术中易持续振动、影响运动稳定性和定位精准性的缺陷,实现有效抑制振动、提升运动稳定性和定位精准性的有益效果。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。
下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的柔性连接件的振动控制方法的一实施例的流程示意图;
图2为本发明的方法中通过外部设备确定所述柔性连接件的末端在基于当前位置指令的当前定位过程中是否发生振动的一实施例的流程示意图;
图3为本发明的方法中自适应确定所述柔性连接件的末端在基于当前位置指令的当前定位过程中是否发生振动的一实施例的流程示意图;
图4为本发明的方法中调整减振滤波器的滤波参数的一实施例的流程示意图;
图5为本发明的方法中选择减振滤波器的滤波参数的调整模式的一实施例的流程示意图;
图6为本发明的柔性连接件的振动控制装置的一实施例的结构示意图;
图7为本发明的执行系统的一实施例的柔性臂末端振动控制流程图;
图8为本发明的执行系统的一实施例的柔性臂自适应末端振动控制原理图;
图9为本发明的执行系统的一实施例的陷波滤波器的幅频特性;
图10为本发明的执行系统的一实施例的柔性连接件尖端振动结构示意图。
结合附图,本发明实施例中附图标记如下:
1-驱动器;11-减振滤波器;12-比较器;13-位置控制器;14-速度控制器;15-电流控制器;16-FFT处理器;2-电机;3-编码器;4-负载;5-变位传感器(例如:用变位传感器观测振动);6-时序装置;7-联轴器;8-移动体;9-丝杆;10-机台。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
根据本发明的实施例,提供了一种柔性连接件的振动控制方法,如图1所示本发明的方法的一实施例的流程示意图。该柔性连接件的振动控制方法可以包括:
在步骤S110处,确定所述柔性连接件的末端在基于当前位置指令的当前定位过程中是否发生振动。
例如:判断柔性臂(即柔性机械臂)末端定位过程中是否振动,振动强度是否满足应用;如果满足,则不开启末端振动抑制功能。
其中,该当前位置指令,可以是由PLC或上位机发出的当前位置指令,也可以是由柔性连接件的伺服驱动器(例如:驱动器1)内部自行发出的当前位置指令。该当前位置指令,可以包括柔性连接件末端的目标位置,也可以包括柔性连接件的伺服系统中电机2的速度、加速度等。
可选地,所述柔性连接件,可以包括:机器人的柔性机械臂、移动体8的柔性连杆中的至少之一。
由此,通过适用于对多种形式的柔性连接件的末端振动的抑制,使得该末端振动的抑制方案通用性强、灵活性好。
在一个可选例子中,步骤S110中确定所述柔性连接件的末端在基于当前位置指令的当前定位过程中是否发生振动,可以包括:通过外部设备确定所述柔性连接件的末端在基于当前位置指令的当前定位过程中是否发生振动、自适应确定所述柔性连接件的末端在基于当前位置指令的当前定位过程中是否发生振动中的任一种情形。
第一种情形下,可以结合图2所示本发明的方法中通过外部设备确定所述柔性连接件的末端在基于当前位置指令的当前定位过程中是否发生振动的一实施例的流程示意图,进一步说明步骤S110中通过外部设备确定所述柔性连接件的末端在基于当前位置指令的当前定位过程中是否发生振动的具体过程。
步骤S210,获取由位移采集装置(例如:变位传感器5)或视觉采集装置(例如:摄像头等图像采集装置)采集到的所述柔性连接件的末端的当前位移。
可选地,所述位移采集装置,可以包括:变位传感器、激光位移仪中的至少之一。
可选地,所述视觉采集装置,可以包括:摄像头。
由此,通过多种形式的采集装置对柔性连接件的末端的当前位移进行采集,采集方式灵活、多样,采集结果的可靠性高。
步骤S220,确定所述当前位移是否超出设定位移范围。
步骤S230,若所述当前位移超出所述设定位移范围,则确定所述柔性连接件发生振动。
第二种情形下,可以结合图3所示本发明的方法中自适应确定所述柔性连接件的末端在基于当前位置指令的当前定位过程中是否发生振动的一实施例的流程示意图,进一步说明步骤S110中自适应确定所述柔性连接件的末端在基于当前位置指令的当前定位过程中是否发生振动的具体过程。
步骤S310,获取由编码器3反馈的所述柔性连接件的伺服驱动系统中电机2的当前实际位置。
步骤S320,确定所述当前位置指令所指示的目标位置与所述当前实际位置的当前位置偏差,并确定所述当前位置偏差是否超出设定位置范围。
步骤S330,若所述当前位置偏差超出所述设定位置范围,则确定所述柔性连接件发生振动。
由此,通过外部设备或伺服驱动系统自身等多种方式确定柔性连接件是否发生振动,确定方式灵活、多样,确定结果可靠性高、精准性好。
在步骤S120处,若所述柔性连接件的末端发生振动,则通过调整减振滤波器11的滤波参数减小所述当前位置指令的振动成分,以抑制所述柔性连接件的末端在所述当前定位过程完成后的振动。
例如:在所述柔性连接件的末端发生振动的情况下,调整设置在所述柔性连接件的伺服驱动器(例如:驱动器1)的当前位置指令的接收侧的减振滤波器的滤波参数,以通过所述减振滤波器减弱甚至消除所述当前位置指令的振动成分,抑制所述柔性连接件的末端在所述当前定位过程完成后的振动,从而通过所述减振滤波器抑制所述柔性连接件的末端在所述当前定位过程完成后的振动。例如:如果发现有振动,调试人员可以通过自适应和手动两种方式进行设置减振滤波器(例如:陷波滤波器)的参数,然后抑制。
例如:通过基于减振滤波器的柔性机械臂自适应末端振动抑制方案,实现对柔性机械臂末端定位完成后的振动进行有效的抑制。如在柔性机械臂末端振动的情况下,通过自适应自动设定减振滤波器的参数,有效抑制柔性臂在定位完成后的振动,大大提高系统的定位精度,缩短定位时间,延长系统的使用寿命。
由此,通过在确定柔性连接件的末端在定位过程中发生振动的情况下,通过调整减振滤波器的滤波参数减小柔性连接件的当前位置指令的振动成分,实现对柔性连接件的末端在定位完成后的振动,保证定位精度和定位可靠性。
可选地,所述减振滤波器11,可以包括:陷波滤波器、低通滤波器中的至少之一。
例如:减振滤波器采用陷波滤波器或其他滤波器(如低通滤波器等)。
由此,通过多种形式的减振滤波器,可以提升对柔性连接件的当前位置指令的振动成分减小的灵活性和便捷性。
可选地,所述滤波参数,可以包括:中心频率、阻尼系数中的至少之一。
例如:陷波滤波器的参数有两个,即中心频率和阻尼系数。
由此,通过多种形式的滤波参数,可以提升对减振滤波器控制的灵活性和多样性。
可选地,所述减振滤波器11,设置在所述柔性连接件的伺服驱动系统(例如:驱动器1所在的伺服驱动系统)的所述当前位置指令的接收侧。
具体地,参见图8所示的例子,所述柔性连接件的伺服驱动系统(即柔性连接件的伺服驱动器所在的伺服驱动系统),可以包括:驱动器1、电机2、编码器3和负载4。驱动器1、电机2和负载4依次连接,编码器3连接在电机2与驱动器1之间,柔性连接件作为负载4。例如:所述柔性连接件,可以包括:机器人的柔性机械臂。
其中,驱动器1,可以包括:减振滤波器11、比较器12、位置控制器13、速度控制器14、电流控制器15和FFT处理器16。减振滤波器11的输入端,作为伺服驱动器的当前位置指令的接收侧,可以用于接收当前位置指令。减振滤波器11的输出端输出至比较器12的输入端,比较器12的输出端依次经位置控制器13、速度控制器14和电流控制器15后输出至电机2的电机电流控制端。编码器3的输出端反馈至比较器12的反馈端,比较器12的输出端还经FFT处理器16连接至减振滤波器11的控制端。
例如:上述末端振动抑制方法,适用于柔性臂。
具体地,参见图10所示的例子,所述柔性连接件,可以包括:移动体8的柔性连杆。该移动体8的伺服驱动系统,可以包括:驱动器1、电机2、时序装置6、联轴器7、丝杠9和机台10。时序装置6、驱动器1、电机2、联轴器7和丝杆9依次配合设置在机台10上,移动体8能够沿丝杆9移动,变位传感器5可以用于观测移动体8的柔性连杆的末端振动情况。
例如:上述末端振动抑制方法,同样适用于柔性臂以外其他由于柔性连接导致的末端振动。图10所示这种形式,由于移动体上面的长柔性杆导致的尖端(例如:移动体8上面的柔性连杆的尖端)振动,不是机械臂的应用场合。
由此,通过减振滤波器对柔性连接件的当前位置指令的振动成分进行减小,从而减弱甚至消除柔性连接件的末端在定位过程中的振动,结构简单,处理方式简便,且可靠性高。
在一个可选例子中,步骤S120中调整减振滤波器11的滤波参数,可以包括:通过人工手动设定减振滤波器11的滤波参数、通过自适应模式自动设定减振滤波器11的滤波参数中的任一种情形。
第一种情形下,可以接收由人工手动设定的所述减振滤波器11的滤波参数(例如:人工通过于所述减振滤波器11匹配的前面板或其它方式将滤波参数写入减振滤波器11)。
其中,人工手动设定的所述减振滤波器11的滤波参数,由外部设备计算得到。
例如:通过外部的设备可以得到振动频率是多少,然后通过前面板或者其他方法写入陷波滤波器的中心频率ωn。
第二种情形下,可以结合图4所示本发明的方法中调整减振滤波器的滤波参数的一实施例的流程示意图,进一步说明步骤S120中通过自适应模式自动设定减振滤波器11的滤波参数的具体过程。
步骤S410,对所述当前位置指令所指示的目标位置与所述柔性连接件的伺服驱动系统中电机2的当前实际位置之间的当前位置偏差进行FFT处理或者基2-FFT处理,得到当前振动频率。
步骤S420,确定所述当前振动频率是否在设定频率范围内。
步骤S430,若所述当前振动频率在所述设定频率范围内,则根据所述当前振动频率设定所述减振滤波器11的滤波参数。
例如:执行柔性臂自适应末端振动抑制原理的过程,即:计算电机的位置偏差;进行自适应FFT(快速傅氏变换);将FFT的结果进行判断是否处于0-100Hz之间;如果属于,则写入减振滤波器;否则,不写入。
例如:自动设定陷波滤波器的频率,具体软件内部的操作可以是:将上述位置偏差基2-FFT的结果频率ω,进行判断是否处于0~100Hz之间;如果处于,则将此ω写入陷波滤波器的中心频率ωn。
例如:当柔性臂末端振动能够传递到电机轴的情况下,开启自适应末端振动抑制功能;伺服驱动器(例如:驱动器1)内部将位置指令和通过编码器测量到的电机实际位置进行位置偏差计算;对位置偏差进行基2-FFT(基2时选快速傅里叶变换算法)处理,得到振动频率;将自适应出来的振动频率值写入减振滤波器,从而抑制柔性臂的末端振动。
由此,通过人工手动设定方式或减振滤波器自适应方式调整减振滤波器的滤波参数,调整方式灵活、多样,且调整结果的可靠性高,可以保证柔性连接件末端定位的精准性和高效性。
可选地,步骤S430中根据所述当前振动频率设定所述减振滤波器11的滤波参数,可以包括:以所述当前振动频率为所述减振滤波器11的中心频率,并以设定系数为所述减振滤波器11的阻尼系数。
例如:将FFT的结果或基2-FFT的结果写入减振滤波器的中心频率。
由此,通过对减振滤波器的中心频率、阻尼系数等进行调整,可以使得减振滤波器的滤波参数的调整更加灵活、更加便捷。
在一个可选实施方式中,在步骤S120中调整减振滤波器11的滤波参数之前,还可以包括:选择减振滤波器的滤波参数的调整模式的过程。
下面结合图5所示本发明的方法中选择减振滤波器的滤波参数的调整模式的一实施例的流程示意图,进一步说明选择减振滤波器的滤波参数的调整模式的具体过程。
步骤S510,确定对所述减振滤波器11的滤波参数进行自动设定的自适应模式是否已开启。
步骤S520,若所述自适应模式已开启,则根据所述当前振动频率设定所述减振滤波器11的滤波参数。
例如:如果开启自适应末端振动抑制功能,则执行下述柔性臂自适应末端振动抑制原理的过程。
步骤S530,若所述自适应模式未开启,则开启所述自适应模式、或由人工手动设定所述减振滤波器11的滤波参数。
例如:如果不开启自适应末端振动抑制功能,则可以通过外围设备如激光位移仪等直接测量柔性臂末端的振动,手动写入减振滤波器。
由此,通过在调整减振滤波器的滤波参数之前确定减振滤波器的滤波参数的调整方式,有利于提升对减振滤波器的滤波参数调整的可靠性和及时性,进而提升对柔性连接件末端振动抑制的可靠性和及时性。
经大量的试验验证,采用本实施例的技术方案,通过增加减振滤波器(例如:陷波滤波器)消除来自位置指令的振动频率成分,可以有效抑制末端抖动从而提高伺服系统的稳态精度,缩短定位时间。
根据本发明的实施例,还提供了对应于柔性连接件的振动控制方法的一种柔性连接件的振动控制装置。参见图6所示本发明的装置的一实施例的结构示意图。该柔性连接件的振动控制装置可以包括:确定单元102和控制单元104。
在一个可选例子中,确定单元102,可以用于确定所述柔性连接件的末端在基于当前位置指令的当前定位过程中是否发生振动。该确定单元102的具体功能及处理参见步骤S110。
例如:判断柔性臂(即柔性机械臂)末端定位过程中是否振动,振动强度是否满足应用;如果满足,则不开启末端振动抑制功能。
其中,该当前位置指令,可以是由PLC或上位机发出的当前位置指令,也可以是由柔性连接件的伺服驱动器(例如:驱动器1)内部自行发出的当前位置指令。该当前位置指令,可以包括柔性连接件末端的目标位置,也可以包括柔性连接件的伺服系统中电机2的速度、加速度等。
可选地,所述柔性连接件,可以包括:机器人的柔性机械臂、移动体8的柔性连杆中的至少之一。
由此,通过适用于对多种形式的柔性连接件的末端振动的抑制,使得该末端振动的抑制方案通用性强、灵活性好。
在一个可选具体例子,所述确定单元102确定所述柔性连接件的末端在基于当前位置指令的当前定位过程中是否发生振动,可以包括:通过外部设备确定所述柔性连接件的末端在基于当前位置指令的当前定位过程中是否发生振动、自适应确定所述柔性连接件的末端在基于当前位置指令的当前定位过程中是否发生振动中的任一种情形。
第一种情形下,所述确定单元102通过外部设备确定所述柔性连接件的末端在基于当前位置指令的当前定位过程中是否发生振动,可以包括:
所述确定单元102,还用于获取由位移采集装置(例如:变位传感器5)或视觉采集装置(例如:摄像头等图像采集装置)采集到的所述柔性连接件的末端的当前位移。该确定单元102的具体功能及处理还参见步骤S210。
可选地,所述位移采集装置,可以包括:变位传感器、激光位移仪中的至少之一。
可选地,所述视觉采集装置,可以包括:摄像头。
由此,通过多种形式的采集装置对柔性连接件的末端的当前位移进行采集,采集方式灵活、多样,采集结果的可靠性高。
所述确定单元102,还用于确定所述当前位移是否超出设定位移范围。该确定单元102的具体功能及处理还参见步骤S220。
所述确定单元102,还用于若所述当前位移超出所述设定位移范围,则确定所述柔性连接件发生振动。该确定单元102的具体功能及处理还参见步骤S230。
第一种情形下,所述确定单元102自适应确定所述柔性连接件的末端在基于当前位置指令的当前定位过程中是否发生振动,可以包括:
所述确定单元102,还用于获取由编码器3反馈的所述柔性连接件的伺服驱动系统中电机2的当前实际位置。该确定单元102的具体功能及处理还参见步骤S310。
所述确定单元102,还用于确定所述当前位置指令所指示的目标位置与所述当前实际位置的当前位置偏差,并确定所述当前位置偏差是否超出设定位置范围。该确定单元102的具体功能及处理还参见步骤S320。
所述确定单元102,还用于若所述当前位置偏差超出所述设定位置范围,则确定所述柔性连接件发生振动。该确定单元102的具体功能及处理还参见步骤S330。
由此,通过外部设备或伺服驱动系统自身等多种方式确定柔性连接件是否发生振动,确定方式灵活、多样,确定结果可靠性高、精准性好。
在一个可选例子中,控制单元104,可以用于若所述柔性连接件的末端发生振动,则通过调整减振滤波器11的滤波参数减小所述当前位置指令的振动成分,以抑制所述柔性连接件的末端在所述当前定位过程完成后的振动。该控制单元104的具体功能及处理参见步骤S110。
例如:在所述柔性连接件的末端发生振动的情况下,调整设置在所述柔性连接件的伺服驱动器(例如:驱动器1)的当前位置指令的接收侧的减振滤波器的滤波参数,以通过所述减振滤波器减弱甚至消除所述当前位置指令的振动成分,抑制所述柔性连接件的末端在所述当前定位过程完成后的振动,从而通过所述减振滤波器抑制所述柔性连接件的末端在所述当前定位过程完成后的振动。
例如:如果发现有振动,调试人员可以通过自适应和手动两种方式进行设置减振滤波器(例如:陷波滤波器)的参数,然后抑制。
例如:通过基于减振滤波器的柔性机械臂自适应末端振动抑制方案,实现对柔性机械臂末端定位完成后的振动进行有效的抑制。如在柔性机械臂末端振动的情况下,通过自适应自动设定减振滤波器的参数,有效抑制柔性臂在定位完成后的振动,大大提高系统的定位精度,缩短定位时间,延长系统的使用寿命。
由此,通过在确定柔性连接件的末端在定位过程中发生振动的情况下,通过调整减振滤波器的滤波参数减小柔性连接件的当前位置指令的振动成分,实现对柔性连接件的末端在定位完成后的振动,保证定位精度和定位可靠性。
可选地,所述减振滤波器11,可以包括:陷波滤波器、低通滤波器中的至少之一。
例如:减振滤波器采用陷波滤波器或其他滤波器(如低通滤波器等)。
由此,通过多种形式的减振滤波器,可以提升对柔性连接件的当前位置指令的振动成分减小的灵活性和便捷性。
可选地,所述滤波参数,可以包括:中心频率、阻尼系数中的至少之一。
例如:陷波滤波器的参数有两个,即中心频率和阻尼系数。
由此,通过多种形式的滤波参数,可以提升对减振滤波器控制的灵活性和多样性。
可选地,所述减振滤波器11,设置在所述柔性连接件的伺服驱动系统(例如:驱动器1所在的伺服驱动系统)的所述当前位置指令的接收侧。
具体地,参见图8所示的例子,所述柔性连接件的伺服驱动系统(即柔性连接件的伺服驱动器所在的伺服驱动系统),可以包括:驱动器1、电机2、编码器3和负载4。驱动器1、电机2和负载4依次连接,编码器3连接在电机2与驱动器1之间,柔性连接件作为负载4。例如:所述柔性连接件,可以包括:机器人的柔性机械臂。
其中,驱动器1,可以包括:减振滤波器11、比较器12、位置控制器13、速度控制器14、电流控制器15和FFT处理器16。减振滤波器11的输入端,作为伺服驱动器的当前位置指令的接收侧,可以用于接收当前位置指令。减振滤波器11的输出端输出至比较器12的输入端,比较器12的输出端依次经位置控制器13、速度控制器14和电流控制器15后输出至电机2的电机电流控制端。编码器3的输出端反馈至比较器12的反馈端,比较器12的输出端还经FFT处理器16连接至减振滤波器11的控制端。
例如:上述末端振动抑制方法,适用于柔性臂。
具体地,参见图10所示的例子,所述柔性连接件,可以包括:移动体8的柔性连杆。该移动体8的伺服驱动系统,可以包括:驱动器1、电机2、时序装置6、联轴器7、丝杠9和机台10。时序装置6、驱动器1、电机2、联轴器7和丝杆9依次配合设置在机台10上,移动体8能够沿丝杆9移动,变位传感器5可以用于观测移动体8的柔性连杆的末端振动情况。
例如:上述末端振动抑制方法,同样适用于柔性臂以外其他由于柔性连接导致的末端振动。图10所示这种形式,由于移动体上面的长柔性杆导致的尖端(例如:移动体8上面的柔性连杆的尖端)振动,不是机械臂的应用场合。
由此,通过减振滤波器对柔性连接件的当前位置指令的振动成分进行减小,从而减弱甚至消除柔性连接件的末端在定位过程中的振动,结构简单,处理方式简便,且可靠性高。
在一个可选具体例子中,所述控制单元104调整减振滤波器11的滤波参数,可以包括:通过人工手动设定减振滤波器11的滤波参数、通过自适应模式自动设定减振滤波器11的滤波参数中的任一种情形。
第一种情形下,所述控制单元104通过人工手动设定减振滤波器11的滤波参数,可以包括:接收由人工手动设定的所述减振滤波器11的滤波参数(例如:人工通过于所述减振滤波器11匹配的前面板或其它方式将滤波参数写入减振滤波器11)。
其中,人工手动设定的所述减振滤波器11的滤波参数,由外部设备计算得到。
例如:通过外部的设备可以得到振动频率是多少,然后通过前面板或者其他方法写入陷波滤波器的中心频率ωn。
第二种情形下,所述控制单元104通过自适应模式自动设定减振滤波器11的滤波参数可以包括:
所述控制单元104,还用于对所述当前位置指令所指示的目标位置与所述柔性连接件的伺服驱动系统中电机2的当前实际位置之间的当前位置偏差进行FFT处理或者基2-FFT处理,得到当前振动频率。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S410。
所述控制单元104,还用于确定所述当前振动频率是否在设定频率范围内。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S420。
所述控制单元104,还用于若所述当前振动频率在所述设定频率范围内,则根据所述当前振动频率设定所述减振滤波器11的滤波参数。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S430。
例如:执行柔性臂自适应末端振动抑制原理的过程,即:计算电机的位置偏差;进行自适应FFT(快速傅氏变换);将FFT的结果进行判断是否处于0-100Hz之间;如果属于,则写入减振滤波器;否则,不写入。
例如:自动设定陷波滤波器的频率,具体软件内部的操作可以是:将上述位置偏差基2-FFT的结果频率ω,进行判断是否处于0~100Hz之间;如果处于,则将此ω写入陷波滤波器的中心频率ωn。
例如:当柔性臂末端振动能够传递到电机轴的情况下,开启自适应末端振动抑制功能;伺服驱动器(例如:驱动器1)内部将位置指令和通过编码器测量到的电机实际位置进行位置偏差计算;对位置偏差进行基2-FFT(基2时选快速傅里叶变换算法)处理,得到振动频率;将自适应出来的振动频率值写入减振滤波器,从而抑制柔性臂的末端振动。
由此,通过人工手动设定方式或减振滤波器自适应方式调整减振滤波器的滤波参数,调整方式灵活、多样,且调整结果的可靠性高,可以保证柔性连接件末端定位的精准性和高效性。
可选地,所述控制单元104根据所述当前振动频率设定所述减振滤波器11的滤波参数,可以包括:以所述当前振动频率为所述减振滤波器11的中心频率,并以设定系数为所述减振滤波器11的阻尼系数。
例如:将FFT的结果或基2-FFT的结果写入减振滤波器的中心频率。
由此,通过对减振滤波器的中心频率、阻尼系数等进行调整,可以使得减振滤波器的滤波参数的调整更加灵活、更加便捷。
在一个可选实施方式中,在所述控制单元104调整减振滤波器11的滤波参数之前,还可以包括:选择减振滤波器的滤波参数的调整模式的过程。其中,选择减振滤波器的滤波参数的调整模式的具体过程可以如下:
在一个可选例子中,所述确定单元102,还可以用于确定对所述减振滤波器11的滤波参数进行自动设定的自适应模式是否已开启。该确定单元102的具体功能及处理还参见步骤S510。
在一个可选例子中,所述控制单元104,还可以用于若所述自适应模式已开启,则根据所述当前振动频率设定所述减振滤波器11的滤波参数。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S520。
例如:如果开启自适应末端振动抑制功能,则执行下述柔性臂自适应末端振动抑制原理的过程。
在一个可选例子中,所述控制单元104,还可以用于若所述自适应模式未开启,则开启所述自适应模式、或由人工手动设定所述减振滤波器11的滤波参数。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S530。
例如:如果不开启自适应末端振动抑制功能,则可以通过外围设备如激光位移仪等直接测量柔性臂末端的振动,手动写入减振滤波器。
由此,通过在调整减振滤波器的滤波参数之前确定减振滤波器的滤波参数的调整方式,有利于提升对减振滤波器的滤波参数调整的可靠性和及时性,进而提升对柔性连接件末端振动抑制的可靠性和及时性。
由于本实施例的装置所实现的处理及功能基本相应于前述图1至图5所示的方法的实施例、原理和实例,故本实施例的描述中未详尽之处,可以参见前述实施例中的相关说明,在此不做赘述。
经大量的试验验证,采用本发明的技术方案,通过实现柔性机械臂振动频率的自适应主动抑制,或者实现基于减振滤波器的末端振动手动抑制,可以有效抑制柔性臂在定位完成后的振动,大大提高系统的定位精度和运行稳定性。
根据本发明的实施例,还提供了对应于柔性连接件的振动控制装置的一种执行系统。该执行系统可以包括:以上所述柔性连接件的振动控制装置。
可选地,所述执行系统,可以包括:机器人或移动体。其中,所述机器人,可以包括:柔性机械臂。所述移动体,可以包括:柔性连杆。
考虑到柔性机械臂在高速运行、高速定位的情况下,由于自身模态频率低的特性,在定位完成后,会持续振动较长时间,严重影响系统的运动稳定性和定位精度。本发明提出一种基于减振滤波器的柔性机械臂自适应末端振动抑制方案,意实现对柔性机械臂末端定位完成后的振动进行有效的抑制。
在一个可选实施方式中,本发明的方案,意在柔性机械臂末端振动的情况下,通过自适应自动设定减振滤波器的参数,有效抑制柔性臂在定位完成后的振动,大大提高系统的定位精度,缩短定位时间,延长系统的使用寿命。
在一个可选例子中,本发明的方案,可以实现柔性机械臂振动频率的自适应主动抑制,也可以实现基于减振滤波器的末端振动的被动抑制。
在一个可选具体实施方式中,本发明的方案中,柔性臂末端振动抑制的流程可以如图7所示,具体步骤可以如下:
步骤1、判断柔性臂(即柔性机械臂)末端定位过程中是否振动,振动强度是否满足应用;如果满足,则不开启末端振动抑制功能。
例如:柔性臂可以用于贴片机,即柔性臂的末端将芯片贴于电路板上,这种就是属于对定位要求很高的场合。我们判断是否振动,可以是通过将位置指令和反馈的实际位置得到位置偏差进行判断是否振动;判断振动强度是否满足应用,可以是指应用场合下定位稳定后位置偏差要保持在多少以内,如果超过就算振动。
步骤2、进行调试,以确定振动强度是否影响伺服应用;如果影响,调试人员判断是否开启自适应末端振动功能。
其中,我们在伺服应用之前需要先进行调试,调试好了再实际应用。这个就是调试过程中,如果发现有振动,调试人员可以通过自适应和手动两种方式进行设置减振滤波器(例如:陷波滤波器)的参数,然后抑制。
参见图7所示的例子,本发明的方案中,首先陷波滤波器的参数有两个,即中心频率和阻尼系数。其中,中心频率为ωn,单位为rad/s;阻尼系数为没有单位。例如:本发明中可以默认阻尼系数取1,当然也可以取其它值。
步骤3、如果开启自适应末端振动抑制功能,则执行下述柔性臂自适应末端振动抑制原理的过程,即:
计算电机的位置偏差;进行自适应FFT(快速傅氏变换);将FFT的结果进行判断是否处于0-100Hz之间;如果属于,则写入减振滤波器;否则,不写入。
例如:自动设定陷波滤波器的频率,具体软件内部的操作可以是:将上述位置偏差基2-FFT的结果频率ω,进行判断是否处于0~100Hz之间;如果处于,则将此ω写入陷波滤波器的中心频率ωn。
可选地,如果不开启自适应末端振动抑制功能,则可以通过外围设备如激光位移仪等直接测量柔性臂末端的振动,手动写入减振滤波器。
例如:手动设定陷波滤波器的频率,具体流程可以是:通过外部的设备可以得到振动频率是多少,然后通过前面板或者其他方法写入陷波滤波器的中心频率ωn。
在一个可选具体实施方式中,本发明的方案中,柔性臂自适应末端振动抑制原理可以如图8所示。具体地,可以通过增加减振滤波器(例如:陷波滤波器)消除来自位置指令的振动频率成分,有效抑制末端抖动从而提高伺服系统的稳态精度,缩短定位时间。其中,自适应末端振动抑制的具体实现过程可以如下:
当柔性臂末端振动能够传递到电机轴的情况下,开启自适应末端振动抑制功能;伺服驱动器(例如:驱动器1)内部将位置指令和通过编码器测量到的电机实际位置进行位置偏差计算;对位置偏差进行基2-FFT(基2时选快速傅里叶变换算法)处理,得到振动频率;将自适应出来的振动频率值写入减振滤波器,从而抑制柔性臂的末端振动。
例如:该位置指令,可以由上位机(比如:PLC或者上位机等)发出,或者由伺服驱动器内部自己发出。该位置指令的作用,就是让柔性臂末端以什么样的速度和/或加速度,从哪里运动到哪里;比如,以匀速1000rpm(转每分)运动100mm(毫米)。假设电机编码器为增量式10000线,即电机转一圈,编码器有一万个脉冲;则根据速度600rpm,转化为上位发送的脉冲频率为:600*10000/60=100000P/S(P:脉冲;S:秒);运动100mm,则要根据现场的减速比等计算出电机转一圈,实际运行的距离。此处假设电机转一圈,运行10mm,则上位需要发送的总脉冲数为:100mm/10mm*10000=100000P(即:10万个脉冲)。
陷波滤波器的幅频特性如图9所示,在设定的中心频率ωn处的幅值降为0,从而实现消除来自位置指令的振动频率成分,有效抑制末端抖动从而提高定位精度。
可选地,自适应末端振动抑制功能中的减振滤波器可由其他滤波器替代。
其中,共三个变量可调,实际陷波滤波器的特性则可以由三个变量调节:宽度、深度和频率。而上述实施例中用的,将宽度固定,深度为无穷,只有频率可调。根据不同的应用场合,此滤波器的形式可以根据实际需要选择。
在一个可选实施方式中,上述末端振动抑制方法,同样适用于柔性臂以外其他由于柔性连接导致的末端振动。比如:图10所示这种形式,由于移动体上面的长柔性杆导致的尖端(例如:移动体8上面的柔性连杆的尖端)振动,不是机械臂的应用场合。
由于本实施例的执行系统所实现的处理及功能基本相应于前述图6所示的装置的实施例、原理和实例,故本实施例的描述中未详尽之处,可以参见前述实施例中的相关说明,在此不做赘述。
经大量的试验验证,采用本发明的技术方案,通过在柔性机械臂末端振动的情况下,通过自适应自动设定减振滤波器的参数,有效抑制柔性臂在定位完成后的振动,大大提高系统的定位精度,缩短定位时间,延长系统的使用寿命。
根据本发明的实施例,还提供了对应于振动控制方法的一种存储介质。该存储介质,可以包括:所述存储介质中存储有多条指令;所述多条指令,用于由处理器加载并执行以上所述的柔性连接件的振动控制方法。
由于本实施例的存储介质所实现的处理及功能基本相应于前述图1至图5所示的方法的实施例、原理和实例,故本实施例的描述中未详尽之处,可以参见前述实施例中的相关说明,在此不做赘述。
经大量的试验验证,采用本发明的技术方案,通过在柔性机械臂末端振动的情况下,通过手动设定减振滤波器的参数,也可以有效抑制柔性臂在定位完成后的振动,大大提高系统的定位精度。
根据本发明的实施例,还提供了对应于振动控制方法的一种执行系统。该执行系统,可以包括:处理器,用于执行多条指令;存储器,用于存储多条指令;其中,所述多条指令,用于由所述存储器存储,并由所述处理器加载并执行以上所述的柔性连接件的振动控制方法。
可选地,所述执行系统,可以包括:机器人或移动体。其中,所述机器人,可以包括:柔性机械臂。所述移动体,可以包括:柔性连杆。
由于本实施例的执行系统所实现的处理及功能基本相应于前述图1至图5所示的方法的实施例、原理和实例,故本实施例的描述中未详尽之处,可以参见前述实施例中的相关说明,在此不做赘述。
经大量的试验验证,采用本发明的技术方案,通过自适应和手动两种方式进行设置减振滤波器(例如:陷波滤波器)的参数,然后抑制,可以有效抑制柔性臂在定位完成后的振动,大大提高系统的定位精度,缩短定位时间,延长系统的使用寿命。
综上,本领域技术人员容易理解的是,在不冲突的前提下,上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
以上所述仅为本发明的实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的权利要求范围之内。
Claims (13)
1.一种柔性连接件的振动控制方法,其特征在于,包括:
确定所述柔性连接件的末端在基于当前位置指令的当前定位过程中是否发生振动;
若所述柔性连接件的末端发生振动,则通过调整减振滤波器(11)的滤波参数减小所述当前位置指令的振动成分,以抑制所述柔性连接件的末端在所述当前定位过程完成后的振动;其中,调整减振滤波器(11)的滤波参数,包括:对所述当前位置指令所指示的目标位置与所述柔性连接件的伺服驱动系统中电机(2)的当前实际位置之间的当前位置偏差进行FFT处理或者基2-FFT处理,得到当前振动频率;确定所述当前振动频率是否在设定频率范围内;若所述当前振动频率在所述设定频率范围内,则根据所述当前振动频率设定所述减振滤波器(11)的滤波参数;
在调整减振滤波器(11)的滤波参数之前,还包括:确定对所述减振滤波器(11)的滤波参数进行自动设定的自适应模式是否已开启;若所述自适应模式已开启,则根据所述当前振动频率设定所述减振滤波器(11)的滤波参数;若所述自适应模式未开启,则开启所述自适应模式、或由人工手动设定所述减振滤波器(11)的滤波参数;通过在柔性机械臂末端振动的情况下,通过自适应自动设定减振滤波器的参数,有效抑制柔性臂在定位完成后的振动。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述减振滤波器(11),设置在所述柔性连接件的伺服驱动系统的所述当前位置指令的接收侧。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,确定所述柔性连接件的末端在基于当前位置指令的当前定位过程中是否发生振动,包括:
获取由位移采集装置或视觉采集装置采集到的所述柔性连接件的末端的当前位移;
确定所述当前位移是否超出设定位移范围;
若所述当前位移超出所述设定位移范围,则确定所述柔性连接件发生振动;
和/或,
获取由编码器(3)反馈的所述柔性连接件的伺服驱动系统中电机(2)的当前实际位置;
确定所述当前位置指令所指示的目标位置与所述当前实际位置的当前位置偏差,并确定所述当前位置偏差是否超出设定位置范围;
若所述当前位置偏差超出所述设定位置范围,则确定所述柔性连接件发生振动。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,其中,
所述位移采集装置,包括:变位传感器、激光位移仪中的至少之一;
和/或,
所述视觉采集装置,包括:摄像头。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,其中,
所述柔性连接件,包括:机器人的柔性机械臂、移动体(8)的柔性连杆中的至少之一;
和/或,
所述减振滤波器(11),包括:陷波滤波器、低通滤波器中的至少之一;
和/或,
所述滤波参数,包括:中心频率、阻尼系数中的至少之一;
和/或,
根据所述当前振动频率设定所述减振滤波器(11)的滤波参数,包括:
以所述当前振动频率为所述减振滤波器(11)的中心频率,并以设定系数为所述减振滤波器(11)的阻尼系数。
6.一种柔性连接件的振动控制装置,其特征在于,包括:
确定单元,用于确定所述柔性连接件的末端在基于当前位置指令的当前定位过程中是否发生振动;
控制单元,用于若所述柔性连接件的末端发生振动,则通过调整减振滤波器(11)的滤波参数减小所述当前位置指令的振动成分,以抑制所述柔性连接件的末端在所述当前定位过程完成后的振动;其中,所述控制单元调整减振滤波器(11)的滤波参数,包括:对所述当前位置指令所指示的目标位置与所述柔性连接件的伺服驱动系统中电机(2)的当前实际位置之间的当前位置偏差进行FFT处理或者基2-FFT处理,得到当前振动频率;确定所述当前振动频率是否在设定频率范围内;若所述当前振动频率在所述设定频率范围内,则根据所述当前振动频率设定所述减振滤波器(11)的滤波参数;
在所述控制单元调整减振滤波器(11)的滤波参数之前,还包括:
所述确定单元,还用于确定对所述减振滤波器(11)的滤波参数进行自动设定的自适应模式是否已开启;
所述控制单元,还用于若所述自适应模式已开启,则根据所述当前振动频率设定所述减振滤波器(11)的滤波参数;
所述控制单元,还用于若所述自适应模式未开启,则开启所述自适应模式、或由人工手动设定所述减振滤波器(11)的滤波参数;
通过在柔性机械臂末端振动的情况下,通过自适应自动设定减振滤波器的参数,有效抑制柔性臂在定位完成后的振动。
7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述减振滤波器(11),设置在所述柔性连接件的伺服驱动系统的所述当前位置指令的接收侧。
8.根据权利要求6或7所述的装置,其特征在于,所述确定单元确定所述柔性连接件的末端在基于当前位置指令的当前定位过程中是否发生振动,包括:
获取由位移采集装置或视觉采集装置采集到的所述柔性连接件的末端的当前位移;
确定所述当前位移是否超出设定位移范围;
若所述当前位移超出所述设定位移范围,则确定所述柔性连接件发生振动;
和/或,
获取由编码器(3)反馈的所述柔性连接件的伺服驱动系统中电机(2)的当前实际位置;
确定所述当前位置指令所指示的目标位置与所述当前实际位置的当前位置偏差,并确定所述当前位置偏差是否超出设定位置范围;
若所述当前位置偏差超出所述设定位置范围,则确定所述柔性连接件发生振动。
9.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,其中,
所述位移采集装置,包括:变位传感器、激光位移仪中的至少之一;
和/或,
所述视觉采集装置,包括:摄像头。
10.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,其中,
所述柔性连接件,包括:机器人的柔性机械臂、移动体(8)的柔性连杆中的至少之一;
和/或,
所述减振滤波器(11),包括:陷波滤波器、低通滤波器中的至少之一;
和/或,
所述滤波参数,包括:中心频率、阻尼系数中的至少之一;
和/或,
根据所述当前振动频率设定所述减振滤波器(11)的滤波参数,包括:
以所述当前振动频率为所述减振滤波器(11)的中心频率,并以设定系数为所述减振滤波器(11)的阻尼系数。
11.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质中存储有多条指令;所述多条指令,用于由处理器加载并执行如权利要求1-5任一所述的柔性连接件的振动控制方法。
12.一种执行系统,其特征在于,包括:
如权利要求6-10任一项所述柔性连接件的振动控制装置;
或者,
处理器,用于执行多条指令;
存储器,用于存储多条指令;
其中,所述多条指令,用于由所述存储器存储,并由所述处理器加载并执行如权利要求1-5任一所述的柔性连接件的振动控制方法。
13.根据权利要求12所述的执行系统,其特征在于,所述执行系统,包括:机器人或移动体;其中,
所述机器人,包括:柔性机械臂;
所述移动体,包括:柔性连杆。
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2018
- 2018-05-28 CN CN201810520864.4A patent/CN108845510B/zh active Active
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