CN109849052A - 一种机器人关节柔顺停机方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种机器人关节柔顺停机方法，属于机械控制技术领域，机器人主控制器发送准备关闭主电指令；机器人关节打开刹车，刹车柱弹起，同时通知机器人主控制器刹车已打开，同时传输电机轴的位置数据；机器人主控制器发送指令使机器人关节进入力矩模式，同时传输一个力矩值；机器人关节进入力矩模式，执行停机算法，同时监测卡盘的卡齿是否已经压在刹车柱上；机器人关节停机算法执行完成后，向机器人主控制器发送可关闭主电信息；机器人主控制器收到所有机器人关节的可关闭主电信息后，输出主电关闭信号，继电器动作，关闭主电。同时不会增加硬件成本，安全可靠，扩展了机器人的应用场景。

Description

一种机器人关节柔顺停机方法
技术领域
本发明涉及一种机器人停机方法，特别是涉及一种机器人柔顺停机方法，属于机械控制技术领域。
背景技术
目前在有些机器人关节上，使用卡盘式的刹车机构，卡盘固定在电机轴上，卡盘上均匀分布六个卡齿。机器人断电时，刹车打开，刹车柱弹起，电机轴在重力的作用下向下转动，带动卡盘运转，最终卡齿压在刹车柱，实现抱闸制动。空载情况下，这种方式并不会造成任何影响。在帯载情况下，巨大的重力作用会对刹车机构带来损伤，严重时可直接损坏刹车机构，对应用带来安全风险。刹车机构卡盘的每个卡齿间隔为60°的活动空间，重载情况下，这60°的角度将产生较大的重力加速度，如果不做保护，将对卡盘和刹车柱产生影响，如果刹车机构的材料质量一般，可能直接损坏刹车机构。
怎样发明出减轻刹车柱和卡盘的损伤，并且延长刹车机构的寿命方法，是当前亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种机器人柔顺停机方法，在机器人正常关闭电源的情况下，实施一个停机算法，使得机器人各个关节的伺服电机的卡盘能够缓慢压在刹车柱上，减轻对刹车柱和卡盘的损伤，延长刹车机构的寿命，掉电过程也具有较好的视觉效果，增加使用者的良好体验。
本发明的目的可以通过采用如下技术方案达到：
一种机器人柔顺停机方法，包括以下步骤：
步骤1：机器人主控制器发送准备关闭主电指令；
步骤2：机器人关节打开刹车，刹车柱弹起，同时通知机器人主控制器刹车已打开，同时传输电机轴的位置数据；
步骤3：机器人主控制器发送指令使机器人关节进入力矩模式，同时传输一个力矩值；
步骤4：机器人关节进入力矩模式，执行停机算法，同时监测卡盘的卡齿是否已经压在刹车柱上；
步骤5：机器人关节停机算法执行完成后，向机器人主控制器发送可关闭主电信息；
步骤6：机器人主控制器收到所有机器人关节的可关闭主电信息后，输出主电关闭信号，继电器动作，关闭主电。
进一步的，在主电继电器断开之前，机器人首先实施一个停机算法，使刹车卡盘与刹车柱靠在一起，实现柔顺断电停机。
进一步的，机器人运动结束，机器人主控制器，下发主电关闭准备命令，机器人关节，打开刹车，并通知机器人主控制器刹车已打开，机器人主控制器收到所有的机器人关节的刹车打开通知后，发送指令让机器人关节进入力矩模式，并传送一个力矩值，使电机处于零力状态。
进一步的，从机在收到主机的力矩值后，在一个周期内逐步均匀地将这个施加在电机上的值减小。这样由于重力作用，电机轴会缓慢向下滑落，最后轻轻压在刹车柱上。
进一步的，在减少力矩输出的同时，电机轴受重力作用滑落，光栅编码器值变化，产生速度。当检测到光栅编码器值在一段时间内不再变化时，从机向主机上传可关闭主电的信息。
进一步的，当主机收到所有的从机上传的可关闭主电信息后，输出一个主电关闭信号，继电器动作，主电关闭。
本发明的有益技术效果：
1、不会增加硬件成本，同时硬件无需任何改动；
2、安全可靠，相比之前的自由落体式刹车抱闸方式，这种方法更安全；
3、扩展了机器人的应用场景。有些场景中不允许机器人自由落体式的刹车方式。
附图说明
图1为按照本发明的机器人关节柔顺停机方法的一优选实施例的原理图。
具体实施方式
为使本领域技术人员更加清楚和明确本发明的技术方案，下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
如图1所示，本实施例提供的一种机器人关节柔顺停机方法，包括以下步骤：
步骤1：机器人主控制器发送准备关闭主电指令；
步骤2：机器人关节打开刹车，刹车柱弹起，同时通知机器人主控制器刹车已打开，同时传输电机轴的位置数据；
步骤3：机器人主控制器发送指令使机器人关节进入力矩模式，同时传输一个力矩值；
步骤4：机器人关节进入力矩模式，执行停机算法，同时监测卡盘的卡齿是否已经压在刹车柱上；
步骤5：机器人关节停机算法执行完成后，向机器人主控制器发送可关闭主电信息；
步骤6：机器人主控制器收到所有机器人关节的可关闭主电信息后，输出主电关闭信号，继电器动作，关闭主电。
在本实施例中，在主电继电器断开之前，机器人首先实施一个停机算法，使刹车卡盘与刹车柱靠在一起，实现柔顺断电停机；机器人运动结束，机器人主控制器，下发主电关闭准备命令，机器人关节，打开刹车，并通知机器人主控制器刹车已打开，机器人主控制器收到所有的机器人关节的刹车打开通知后，发送指令让机器人关节进入力矩模式，并传送一个力矩值，使电机处于零力状态。
在本实施例中，机器人关节在收到机器人主控制器的力矩值后，在一个周期内逐步均匀地将这个施加在电机上的值减小；在减少力矩输出的同时，电机轴受重力作用滑落，光栅编码器值变化，产生速度；当检测到光栅编码器值在一段时间内不再变化时，机器人关节向机器人主控制器上传可关闭主电的信息。当机器人主控制器收到所有的机器人关节上传的可关闭主电信息后，输出一个主电关闭信号，继电器动作，主电关闭。
综上所述，在本实施例中，主机下达机器人主电关闭命令时，首先使个关节进入力矩模式，并传输一个力矩值，使伺服电机处于零受力状态，然后各个关节打开刹车。在一段时间内逐步均匀减小主机给定的力矩值，使电机轴在关节的重力作用下缓慢滑落到刹车柱上。然后输出主机关闭信号，继电器动作，主电关闭，实现机器人柔顺停机。减轻了空载和带载情况下对刹车柱和卡盘的损伤，延长刹车机构的寿命。
以上所述，仅为本发明进一步的实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明所公开的范围内，根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种机器人关节柔顺停机方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：机器人主控制器发送准备关闭主电指令；
步骤2：机器人关节打开刹车，刹车柱弹起，同时通知机器人主控制器刹车已打开，同时传输电机轴的位置数据；
步骤3：机器人主控制器发送指令使机器人关节进入力矩模式，同时传输一个力矩值；
步骤4：机器人关节进入力矩模式，执行停机算法，同时监测卡盘的卡齿是否已经压在刹车柱上；
步骤5：机器人关节停机算法执行完成后，向机器人主控制器发送可关闭主电信息；
步骤6：机器人主控制器收到所有机器人关节的可关闭主电信息后，输出主电关闭信号，继电器动作，关闭主电。
2.根据权利要求1所述的一种机器人关节柔顺停机方法，其特征在于，在主电继电器断开之前，机器人首先实施一个停机算法，使刹车卡盘与刹车柱靠在一起，实现柔顺断电停机。
3.根据权利要求1所述的一种机器人关节柔顺停机方法，其特征在于，机器人运动结束，机器人主控制器，下发主电关闭准备命令，机器人关节，打开刹车，并通知机器人主控制器刹车已打开，机器人主控制器收到所有的机器人关节的刹车打开通知后，发送指令让机器人关节进入力矩模式，并传送一个力矩值，使电机处于零力状态。
4.根据权利要求1所述的一种机器人关节柔顺停机方法，其特征在于，机器人关节在收到机器人主控制器的力矩值后，在一个周期内逐步均匀地将这个施加在电机上的值减小。
5.根据权利要求1所述的一种机器人关节柔顺停机方法，其特征在于，在减少力矩输出的同时，电机轴受重力作用滑落，光栅编码器值变化，产生速度。
6.根据权利要求1所述的一种机器人关节柔顺停机方法，其特征在于，当检测到光栅编码器值在一段时间内不再变化时，机器人关节向机器人主控制器上传可关闭主电的信息。当机器人主控制器收到所有的机器人关节上传的可关闭主电信息后，输出一个主电关闭信号，继电器动作，主电关闭。
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