CN109849052B - 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
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 (1)
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,主电继电器动作,关闭主电;
具体地,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;
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,主电继电器动作,主电关闭。
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