CN109682626A - 机器人速度测试方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及工业机器人技术领域，公开了一种机器人速度测试方法和装置，其中方法包括：控制机器人按照测试程序运行，借助采样设备采集机器人上被检测点的位置数组A，根据采集到的位置数组A计算出机器人上被检测点在该测试程序条件下运行至任一位置点An时的速度特性参数。本发明能够在不借助机器人自带控制器读取电机编码器数据的基础上，从执行端完成机器人速度性能的测试。
Description
技术领域
本发明实施方式涉及工业机器人技术领域，尤其涉及一种机器人速度测试方法和装置。
背景技术
随着人工劳动成本的不断上升，越来越多的企业开始对现有生产方式进行自动化改造。 工业机器人因其兼具灵活性、重复性、高精度等特点已逐渐广泛应用于焊接、折弯、打磨、 装配、搬运等领域。为了保证机器人能够更快速、更高效的完成特定的作业任务，需要机器 人具有更高的速度指标性能。
为了使机器人的速度特性参数更有可对比性，在GBT 12642-2001工业机器人性能规范 及其试验方法(eqvISO92831998)中，给出了相关的说明规范：规定了机器人运行时的轨迹 速度、轨迹加速度、轨迹速度波动，关节加速度等相关参数的含义和评价标准。
但是，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：
在轨迹速度测试方面，Dynalog机器人性能测试设备可以用于机器人轨迹速度特性的测 试，其设备原理是将4根细线连接在机器人末端，借助设备监控4根细线分别拉伸的长度， 来获得机器人的末端执行点位信息。但是，由于原理和设备的缺陷，其分辨率仅为0.01mm， 且测试数据波动误差可达0.2mm，从而导致通过测试得到的位置-时间信息求导计算速度-时 间信息时，速度波动测试系统误差严重影响了数据的可观测性。
在关节速度测试方面，由于Dynalog机器人性能测试设备测试时需要机器人末端姿态相 对固定，不能大范围的改变姿态，因此无法用于测试单关节转速。而作为机器人的使用者或 者集成商，在想要对比机器人的关节速度性能时，仅能通过机器人供应商提供的样本参数进 行书面的对比，或通过不同机体运行同样角度范围时的节拍来间接对比，非常不可靠。
此外，为了真实的了解该工业机器人的轨迹速度、轨迹加速度、关节速度、关节加速度 等性能信息，目前只有通过使用相应品牌机器人特定调试软件，连接其伺服控制器监控电机 编码器和关节转角参数的方式才能较准确的获取其关节转速方面的性能，而这需要建立在其 专用调试软件中显示的转速数据真实可靠的基础上。
应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本发明的技术方案进行清楚、完整的 说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本发明的背景技术 部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
发明内容
本发明实施方式的目的在于提供一种机器人速度测试方法和装置，能够不借助机器人自 带控制器读取电机编码器数据的基础上，从执行端完成机器人速度性能的测试。
为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种机器人速度测试方法，包括：控制 机器人按照测试程序运行，借助采样设备采集机器人上被检测点的位置数组A，根据采集到 的位置数组A计算出机器人上被检测点在该测试程序条件下运行至任一位置点An时的速度特 性参数。
另外，采样设备为激光跟踪仪或者位置点信息跟踪采样设备，从而能够基于激光跟踪仪 或者位置点信息跟踪采样设备，在不借助机器人自带控制器读取电机编码器数据的基础上， 从执行端完成机器人速度性能的测试。
另外，根据测试程序中的运行，可以针对机器人末端速度特性参数进行测试，例如瞬时 轨迹速度Vn、瞬时轨迹加速度ai；还可以针对机器人关节速度特性参数进行测试，例如瞬时 关节角速度ωi及瞬时关节角加速度αi。
另外，对计算获得的加速度曲线a进行了低通滤波，可以缓解因为测试设备的系统误差 导致计算加速度中出现直线形的加速度脉冲尖峰现象。
本发明的实施方式还提供了一种机器人速度测试装置，包括：至少一个处理器；以及， 与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理 器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如 上所述的基于激光跟踪仪的机器人速度测试方法。
本发明实施方式相对于现有技术而言，本发明提出了一种机器人速度测试方法和装置， 可以在不借助机器人自带控制器读取电机编码器数据的基础上，从执行端完成机器人速度性 能的测试。本发明可以完全替代市场现有Dynalog机器人性能测试设备的功能，而且测试精 度更高，显示数据中干扰波动更少。此外，只需要借助激光跟踪仪或者位置点信息跟踪采样 设备最基础的采点功能，配合二次开发即可实现等效的功能，更加经济。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不 构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别 申明，附图中的图不构成比例限制。
图1是本发明第一实施方式提供的机器人速度测试方法的流程示意图；
图2是本发明第二实施方式提供的针对机器人末端速度特性参数的机器人速度测试方法 的流程示意图；
图3是本发明激光跟踪仪和机器人安装固定的示意图；
图4.1是本发明低通滤波前的信号示意图；
图4.2是本发明低通滤波后的信号示意图；
图5.1是本发明位置数组A相对于时间的曲线；
图5.2是本发明速度数组V相对于时间的曲线；
图5.3是本发明加速度数组a相对于时间的曲线；
图6是本发明获取加速度曲线的示意图；
图7是本发明第三实施方式提供的针对机器人关节速度特性参数的机器人速度测试方法 的流程示意图；
图8.1是本发明角度数组θ相对于时间的曲线；
图8.2是本发明速度数组ω相对于时间的曲线；
图8.3是本发明加速度数组α相对于时间的曲线；
图9是本发明机器人速度测试装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实 施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中， 为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于 以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。
本发明的第一实施方式涉及一种基于激光跟踪仪的机器人速度测试方法，如图1所示， 可以包括：步骤11，控制机器人按照测试程序运行，借助采样设备采集机器人上被检测点的 位置数组A；
步骤12，选取测试过程中的相邻采样点An和An+1，将所述相邻采样点组成向量计 算所述相邻采样点之间的间距并根据预设阈值删除启动前无效数据；
步骤13，判断测试程序中是否只包含单轴运动；
步骤14，如果测试程序中不只包含单轴运动，则根据相邻采样点之间的间距计算所述计 算机器人末端在运行至An点时的瞬时速度Vn；
步骤15，如果测试程序中只包含单轴运动，则通过测试轨迹求得该关节轴运转的圆心， 并根据采样频率计算出关节角速度ωi及关节角加速度αi。
本发明的第二实施方式涉及一种工业机器人速度特性参数测试方法，针对机器人末端速 度特性参数，如图2所示，可以包括：
在进行测试前，将机器人安装固定如图3所示，激光跟踪仪正对机器人。将带磁力的靶 球座吸附在机器人末端的法兰盘上，偏心放置，或安装在延长的工装上，便于测试。确保在 标定过程中机器人的靶球位置固定不动，且整个标定过程中激光跟踪仪可以始终检测到靶球 位置，无遮挡。
步骤21，控制机器人按照测试程序运行，激光跟踪仪根据预设采样频率采集机器人执行 点位的位置数组A；
在本步骤中，设置激光跟踪仪采样频率，优选地采样频率设置为200Hz。根据奈奎斯特 采样定理，对于采样频率一半即100Hz以内的抖动，可以比较有效的进行采集，针对目前的 工业机器人，足够满足分析机器人抖动使用。若随着技术的发展，还需要分析至更高频段的 抖动特性，可类比设置更高的采样频率，并不作限制。
控制机器人按照测试程序由A点启动，运行至B点停止。激光跟踪仪按照采样频率Δt＝0.005s的时间间隔，采集得到位置数组A＝(xi，yi，zi)(i＝1，2...n)。将位置数组A的坐标点和采集时间结合即可以获得了机器人执行点位的位置时间关系。
步骤22，依次选取测试过程中的相邻采样点An和An+1，将相邻采样点组成向量计算两采样点之间的间距并根据两采样点之间的间距计算机器人末端在运行至An点时的瞬时速度Vn。
在本步骤中，为计算机器人的速度特性，即速度时间关系。
依次选取测试过程中相邻采样点，例如An＝(xn，yn，zn)、An+1＝(xn+1，yn+1，zn+1)。相邻采样点组成向量计算相邻采样点间距为因此可以根据相邻采样点的间距求得机器人末端在运行至An点时的瞬时速度(单 位mm/s)。速度方向近似同向量的方向一致。
因为国标中机器人速度特性主要测定标准为直线轨迹，因此可忽略方向的影响。只求得 瞬时速度Vn的标量值即可。如需要研究机器人在折线、曲线、圆弧等轨迹的矢量性能信息， 本领域技术人员可以在上述速度计算方法的基础上拓展，在本发明中并不作详细说明。
步骤23，根据获得的机器人速度Vn，通过速度对时间的微分计算得到机器人的加速度an。
在本步骤中，为计算机器人的轨迹加速度特性，即加速度时间关系。
根据已经获得的计算机器人末端在运行至An点时的瞬时速度Vn，可以通过速度对时间的 微分得到机器人的加速度特性，即
步骤24，进行数据滤波。
在本步骤中，为避免例如采用Dynalog机器人性能测试设备时由于测试设备的系统误差 导致计算加速度中出现直线形的加速度脉冲尖峰的情况，在本发明实施方式中还针对计算获 得的加速度曲线a进行了低通滤波。
目前主流常用的数据处理工具主要包括Labview和Matlab等，本实施方式中数据处理工 具通过Labview平台开发，在Labview中有滤波单元可以调用，只需配置输入信号、滤波类 型、滤波频率等参数即可使用。本实施方式中主要是过滤掉因测量采集误差导致的高频干扰 信号，使加速度波形更平滑更准确，如图4.1和4.2为例演示未开滤波时信号和低通滤波后的 信号。
步骤25，显示位置数组A、速度数组V，加速度数组a相对于时间的曲线。
在本步骤中，在测试软件中显示位置数组A、速度数组V，加速度数组a相对于时间的 曲线，例如图5.1、5.2和5.3所示中为机器人沿Y方向直线前进900mm，速度为1000mm/s，加速度为1000mm/s2。
通过实测这些数据和最初的设计规划进行对比，评判机器人性能是否达到开发目标，如 果存在偏差，可以借助波形初步判断问题原因，由相关的开发人员进行改进。作为机器人的 购买者集成商或终端客户，也可以来验证所购买机器人的实际速度加速度性能是否达到厂家 宣称指标。
在本实施例中，还可以根据测试需求，有时需要在机器人的速度和加速度数据中获取一 些经过二次加工获得的参数，例如速度波动、实测速度与理论值的偏差、加速度波动等。这 些数据在上述步骤中测试得到位置数组A、速度数组V，加速度数组a之后经过简单的比较和 计算等即可获取。
例如对当前加速度曲线求导，可以获取加加速度曲线。具体地，在获取了速度波形数据 后，参照图6所示，将实测均值和设计指令速度对比计算差值，可以得到速度精确度(AV)； 将速度波动段取峰值谷值，可以计算得到速度波动(FV)；对同一段路径程序进行多次测试， 可以得到速度重复性(RV)；测量速度峰值谷值超出均值的大小，可以称作速度超调量；结 合速度波动曲线还可以获取波动频率，稳定时间等参数指标。
可计算求得的数据包含但不限于上述提出的轨迹速度、轨迹加速度、关节速度、关节加 速度，在加速度的基础上求导获得加加速度等，经过简单二次加工的特性参数，也应是本发 明方法的范畴之内。
如图7所示，本发明的第三实施方式提供了一种机器人速度特性参数测试方法，针对机 器人关节速度特性参数，具体可以包括：
在进行测试前，也需要将机器人安装固定如图3所示，激光跟踪仪正对机器人。将带磁 力的靶球座吸附在机器人末端的法兰盘上，偏心放置，或安装在延长的工装上，便于测试。 确保在标定过程中机器人的靶球位置固定不动，且整个标定过程中激光跟踪仪可以始终检测 到靶球位置，无遮挡。
步骤71，控制机器人按照测试程序运行，激光跟踪仪根据预设采样频率采集机器人执行 点位的位置数组C。
在本步骤中，设置激光跟踪仪采样频率，优选地采样频率设置为200Hz。
控制机器人按照测试程序由C点启动，运行至D点停止，角度跨度任意，为使测试准确， 且能出现匀速段，转动总角度尽量位于90°-180°之间。激光跟踪仪按照Δt＝0.005s的等时 间间隔，采集得到点组C＝(xi，yi，zi)(i＝1，2...n)。将点组的坐标点和采集时间结合即获得 了机器人执行点位的位置时间关系。
步骤72，删除位置数组C中机器人所述关节启动前静止状态和运动停止后静止状态下采 集的无效点，得到有效位置数组D。
在本步骤中，在激光跟踪仪采集的位置数组C中，根据预先设置好的总位移阈值，删除 机器人关节启动前静止状态和运动停止后静止状态下采集的无效点。
以启动点为例，计算过程中每个点Cn相对于起点C1的空间绝对距离根据激光跟踪仪采集点位的系统误差，例如 为0.01mm左右，因此可以设定当距离小于设定值，例如的点为机器人启动 前的无效数据，在采集的数组C中将其删除，终止点位同理。删除无效点之后，得到有效位 置数组D。
步骤73，计算机器人在所述关节的转动圆心。
在本步骤中，选取有效数组D的首末端，以及中间点。假设D数组有n个点，向上取整，因为数据组的采样频率为200Hz足够高，相邻点位坐标差别很小，此处向上取整和向下取整差别不大。通过C1＝(x1，y1，z1)、Cm＝(xm，ym，zm)、Cn＝(xn，yn，zn)空间内三个点 即可求得该轴转动的圆心坐标O＝(x0，y0，z0)和半径R。具体方法如下：
由圆心和该三个点共面可得：
其中：
E1＝y1·zm-y1·zn-ym·z1+yn·z1+ym·zn-yn·zm
F1＝x1·zm+x1·zn+xm·z1-xn·z1-xm·zn+xn·zm
G1＝x1·ym-x1·yn-xm·y1+xn·y1+xm·yn-xn·ym
H1＝-x1·ym·zn+x1·yn·zm+xm·y1·zn-xn·y1·zm-xm·yn·z1+xn·ym·z1
由三点到空间圆心坐标的距离相等约束可得：
R2＝(x1-x0)2+(y1-y0)2+(z1-z0)2 (2)
R2＝(xm-x0)2+(ym-y0)2+(zm-z0)2 (3)
R2＝(xn-x0)2+(yn-y0)2+(zn-z0)2 (4)
由(2)(3)(4)联立消去R，可得：
记为：Emx+Fmy+Gmz+Hm＝0 (5)
记为：Enx+Fny+Gnz+Hn＝0 (6)
通过(1)(5)(6)联立可获得关于圆心空间坐标的线性代数方程组：
解得圆心坐标为：
半径为：
步骤64，计算机器人在所述关节的转动角度和时间的关系。
在本步骤中，求得机器人该关节运动的圆心O＝(x0，y0，z0)之后，圆心O到起点D1的向量 可记做过程中任意一时刻点Di与圆心O组成向量该时刻点时机器人相对于起点转过的角度θi 即为向量与的夹角。
计算公式为：
其中，由于这种空间三点求圆心后计算角度的算法，在起止点间角度越大时，测试设备 的系统误差干扰造成偏差的影响就相对越小，求得的圆心就越准确。例如用三个等间隔120° 的点拟合圆心时，计算准确度一般都比相隔1°的三个点拟合要更准确。因此为提高精度， 该步骤64中要求测试角度最好大于90°，而对于一般工业机器人，单关节转角一般都可以 实现大于90°的转动。
由于向量夹角公式的范围定义，当(0≤θi＜180°)时，计算求得的角度即为机器人转 动的真实角度。当θi超过180°(180≤θi＜360°)时，实际计算出的夹角θi反而从180°开始逐渐减小。为保证显示测量值和实际值一致，这里增加了一个约束判定条件，即机器人转动角度θ为单调递增变量。当其转过180度，使计算出的后一个角度θi+1＜θi时，判定若 θi+1＝0，则真实角度θ′i＝180°；若θi+1≠0，则θ′i＝360-θi。至此，可以保证在 (0≤θi＜360°)范围内均可准确显示机器人转动角度。因此这也要求机器人测试时，测试 动作最好为沿某一方向单向转动，如果往复运行可能会对测试造成计算错误。
此外，对于工业机器人而言，一般只有J6轴的转动总角度可能达到360°。但在其他方 式中，也可以不通过限定θ的单调递增来区分机器人转动角度位于0-180°以内还是180-360°，而是在计算绝对角度θi+1的时提供多组备选解，如cosθi+1＝0.5，则 θi+1＝360°j±60°(j＝0，1，2...n)n的大小根据测试可能出现的最大角度范围确定。之后通 过向量与的计算相对角度增量， 若θ′Δi+1＝θΔi+θΔi+1则标定机器人在朝同一个方向转动，θ单调递增或单调递减。再由θi+1＝θi+θΔi即可确定θi+1在其多 组可能解中的唯一值。若θ′Δi+1＜θΔi+θΔi+1，则表明机器人运动至此处改变转动方向，θ的 递增或递减方向改变，配合θi+1≈θi-θΔi，同样可以求得θi+1的唯一解。而且在实际使用中 为避免测试误差干扰，可在上述等式和不等式比较时设置一定的偏差允许阈值。
步骤74，计算机器人在所述关节的速度和时间的关系。
在本步骤中，根据求得的实际转角序列θ，便可求得机器人末端在运行至θi这个点时的瞬 时速度为单位°/s。速度方向根据θi+1-θi的正负号决定。
步骤75，计算机器人在所述关节的加速度和时间的关系。
在本步骤中，根据求得的机器人的速度数据ωi，通过速度对时间的微分得到机器人的加 速度特性，即
步骤76，进行数据滤波。
在本步骤中，由于测试设备的系统误差，及三点法求圆心时产生的偏差干扰，在计算关 节加速度特性时会存在一些数据异常的峰值点位。因此在最终数据显示前，对数据进行低通 滤波。
步骤77，显示角度数组θ、速度数组ω，加速度数组α相对于时间的曲线。
在本步骤中，在测试软件中显示角度数组θ、速度数组ω，加速度数组α相对于时间的曲 线。例如图8.1、8.2和8.3所示中为机器人单轴转动角度180°，设置速度320°/s，加速度 1600°/s2。
本发明各实施例提出了一种机器人速度测试方法，可以在不借助机器人自带控制器读取 电机编码器数据的基础上，从执行端完成机器人速度性能的测试。其中，轨迹速度测试部分 借助激光跟踪仪完成，可以完全替代市场现有Dynalog机器人性能测试设备的功能，测试精 度更高，且显示数据中干扰波动更少。目前莱卡、法如等激光跟踪仪的设备中，也可以选配 这部分功能，但是软件包价格昂贵。使用本发明提出的基于激光跟踪仪的机器人速度测试方 法，只需要借助激光跟踪仪最基础的采点功能，配合二次开发即可实现等效的功能，更加经 济。此外，在市场现有的Dynalog机器人性能测试设备，莱卡、法如等激光跟踪仪的设备中 并没有此功能的情况下，本发明通过外部设备测试机器人关节速度特性的方法，借助激光跟 踪仪完成原始数据采集的工作，并通过本发明发明的算法完成数据的后处理过程，获得最终 的机器人关节速度特性参数。
需要说明的是，本发明各实施例提供的算法不仅限于激光跟踪仪，配合其他可以较精确 的高频采集位置信息的设备，同样可以实现测试功能。
上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些 步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包括相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对 算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的 核心设计都在该专利的保护范围内。
本发明还涉及一种机器人速度测试装置，如图9所示，包括：
至少一个处理器91；以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器92；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理 器执行，以使所述至少一个处理器能够执行实现上述的方法步骤。
其中，存储器和处理器采用总线方式连接，总线可以包括任意数量的互联的总线和桥， 总线将一个或多个处理器和存储器的各种电路连接在一起。总线还可以将诸如外围设备、稳 压器和功率管理电路等之类的各种其他电路连接在一起，这些都是本领域所公知的，因此， 本文不再对其进行进一步描述。总线接口在总线和收发机之间提供接口。收发机可以是一个 元件，也可以是多个元件，比如多个接收器和发送器，提供用于在传输介质上与各种其他装 置通信的单元。经处理器处理的数据通过天线在无线介质上进行传输，进一步，天线还接收 数据并将数据传送给处理器。
处理器负责管理总线和通常的处理，还可以提供各种功能，包括定时，外围接口，电压 调节、电源管理以及其他控制功能。而存储器可以被用于存储处理器在执行操作时所使用的 数据。
本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来 指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备(可 以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分 步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、 随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码 的介质。
不难发现，本实施方式为与第一～三实施方式相对应的装置实施例，本实施方式可与第 一～三实施方式互相配合实施。第一～三实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依 然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应 用在第一～三实施方式中。
值得一提的是，本实施方式中所涉及到的各模块均为逻辑模块，在实际应用中，一个逻 辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组 合实现。此外，为了突出本发明的创新部分，本实施方式中并没有将与解决本发明所提出的 技术问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施方式中不存在其它的单元。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实 际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。
Claims (12)
1.一种机器人速度测试方法，其特征在于，包括：
控制机器人按照测试程序运行，借助采样设备采集机器人上被检测点的位置数组A，根据采集到的位置数组A计算出机器人上被检测点在该测试程序条件下运行至任一位置点An时的速度特性参数。
2.根据权利要求1所述的机器人速度测试方法，其特征在于，所述采样设备为激光跟踪仪或者位置点信息跟踪采样设备。
3.根据权利要求1所述的机器人速度测试方法，其特征在于，所述运行至任一位置点An时的速度特征信息包括下面的一种或多种：瞬时轨迹速度Vn、瞬时轨迹加速度ai、瞬时关节角速度ωi及瞬时关节角加速度αi。
4.根据权利要求1所述的机器人速度测试方法，其特征在于，如果测试程序中不只包含单轴运动，则根据相邻采样点之间的间距计算所述计算机器人末端在运行至An点时的瞬时速度Vn，具体包括：
设置激光跟踪仪采样频率，激光跟踪仪按照采样频率的时间间隔，采集得到位置数组A＝(xi，yi，zi)(i＝1，2...n)，将位置数组A的坐标点和采集时间结合获取机器人执行点位的位置时间关系；
依次选取测试过程中相邻采样点An＝(xn，yn，zn)、An+1＝(xn+1，yn+1，zn+1)，相邻采样点组成向量计算相邻采样点间距为
根据相邻采样点的间距求得机器人末端在运行至An点时的瞬时速度
5.根据权利要求4所述的机器人速度测试方法，其特征在于，所述方法还包括：根据获得的机器人速度Vn，通过速度对时间的微分计算得到机器人的加速度an，
对计算获得的加速度曲线a进行了低通滤波。
6.根据权利要求3所述的机器人速度测试方法，其特征在于，如果测试程序中只包含单轴运动，则通过测试轨迹求得该关节轴运转的圆心，并根据采样频率计算出关节角速度ωi及关节角加速度αi。
7.根据权利要求6所述的机器人速度测试方法，其特征在于，所述方法还包括：
设置采样频率，按照采样频率的时间间隔，采集得到位置数组，根据预先设置好的总位移阈值，删除机器人关节启动前静止状态和运动停止后静止状态下采集的无效点，得到有效位置数组D。
8.根据权利要求7所述的机器人速度测试方法，其特征在于，计算所述关节的转动圆心O，具体包括：
D数组有n个点，向上取整，选取有效数组D的首末端，以及中间点；
通过C1＝(x1，y1，z1)、Cm＝(xm，ym，zm)、Cn＝(xn，yn，zn)空间内三个点求得该轴转动的圆心坐标O＝(x0，y0，z0)和半径R，具体为：
由圆心和该三个点共面可得：
其中：
E1＝y1·zm-y1·zn-ym·z1+yn·z1+ym·zn-yn·zm
F1＝x1·zm+x1·zn+xm·z1-xn·z1-xm·zn+xn·zm
G1＝x1·ym-x1·yn-xm·y1+xn·y1+xm·yn-xn·ym
H1＝-x1·ym·zn+x1·yn·zm+xm·y1·zn-xn·y1·zm-xm·yn·z1+xn·ym·z1
由三点到空间圆心坐标的距离相等约束可得：
R2＝(x1-x0)2+(y1-y0)2+(z1-z0)2 (2)
R2＝(xm-x0)2+(ym-y0)2+(zm-z0)2 (3)
R2＝(xn-x0)2+(yn-y0)2+(zn-z0)2 (4)
由(2)(3)(4)联立消去R，可得：
记为：Emx+Fmy+Gmz+Hm＝0 (5)
记为：Enx+Fny+Gnz+Hn＝0 (6)
通过(1)(5)(6)联立可获得关于圆心空间坐标的线性代数方程组：
解得圆心坐标为：
半径为：
9.根据权利要求8所述的机器人速度测试方法，其特征在于，计算机器人在所述关节的转动角度θi，具体包括：
机器人该关节运动的圆心O＝(x0，y0，z0)，圆心O到起点D1的向量记做运动过程中任意一时刻点Di与圆心O组成向量该时刻点时机器人相对于起点转过的角度θi为向量与的夹角，
10.根据权利要求9所述的基于激光跟踪仪的机器人速度测试方法，其特征在于，计算机器人末端在运行至θi点时的瞬时速度ωi，具体包括：
根据所述关节的转动角度θi，计算机器人末端在运行至θi点时的瞬时速度ωi，
11.根据权利要求10所述的基于激光跟踪仪的机器人速度测试方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据求得的机器人的速度数据ωi，通过速度对时间的微分得到机器人的加速度特性
对计算获得的加速度曲线α进行了低通滤波。
12.一机器人速度测试装置，其特征在于，包括：
至少一个处理器；以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求1至11中任一所述的的机器人速度测试方法。
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