CN111216128B - 机械臂运动均匀磨损控制方法、系统、储存介质和服务器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种机械臂运动均匀磨损控制方法、系统、储存介质和服务器，方法包括以下步骤：S1：确定机械臂的受力部件；S2：确定每个受力部件的受力位置和与受力位置对应的动作输出方案；S3：判断机械臂各个受力部件当前的受力位置磨损值是否达到预设磨损值，是，执行S4，否，执行S3；S4：改变受力部件的受力位置，配合相应的动作输出方案，输出相同的动作状态；通过根据机械臂受力部件的受力位置实际磨损情况，通过配合其他部件，改变受力部件的受力位置，但不改变输出的动作状态，这样可使作为主要受力部件的抓取部的磨损均匀化，避免磨损集中在抓取部的某一受力位置，可有效延长机械臂的使用寿命，保证机械臂的动作精度。
Description
技术领域
本发明涉及机械臂控制，尤其涉及的是一种机械臂运动均匀磨损控制方法、系统、储存介质和服务器。
背景技术
机械臂是指高精度，多输入多输出、高度非线性、强耦合的复杂系统。为了提高工作效率，一般的机械臂都是在不断循环同一个动作，其旋转角度、动作幅度都是设定的，所以，机械臂在执行一个动作时其部件的受力面和受力角度是相对固定的，长时间循环执行同一个动作，会加速主要受力部件的磨损程度，降低机械臂的动作精度，缩短机械臂的使用寿命。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
本发明的目的在于提供一种机械臂运动均匀磨损控制方法、系统、储存介质和服务器，旨在解决机械臂长时间循环执行同一个动作，加速主要受力部件的磨损，降低机械臂的动作精度，缩短机械臂使用寿命的问题。
本发明的技术方案如下：一种机械臂运动均匀磨损控制方法，其中，包括以下步骤：
S1：确定机械臂的受力部件；
S2：确定每个受力部件的受力位置和与受力位置对应的动作输出方案；
S3：判断机械臂各个受力部件当前的受力位置磨损值是否达到预设磨损值，是，执行S4，否，执行S3；
S4：改变受力部件的受力位置，配合相应的动作输出方案，输出相同的动作状态。
所述的机械臂运动均匀磨损控制方法，其中，所述S2和S3之间还包括S21：逐个分析获取受力部件每个受力位置的磨损值与机械臂重复执行动作次数之间的关系。
所述的机械臂运动均匀磨损控制方法，其中，所述S21中，可以通过数字化双胞胎实现分析获取受力部件每个受力位置的磨损值与机械臂重复执行动作次数之间的关系。
所述的机械臂运动均匀磨损控制方法，其中，所述S3中，还可以通过CCD 相机实时对机械臂受力部件当前的受力位置磨损的条纹图像进行拍照，通过对受力位置磨损的条纹图像进行分析，从而判断当前的受力位置磨损值是否达到预设磨损值。
所述的机械臂运动均匀磨损控制方法，其中，所述S3和S4之间还包括S31：判断机械臂的受力部件是否还有下一个受力位置，是，执行S4，否，发出报警，提示机械臂的磨损已达到危险值。
一种机械臂运动均匀磨损控制系统，其中，包括：
用于确定机械臂的受力部件的受力部件管理模块；
用于确定每个受力部件的受力位置和与受力位置对应的动作输出方案的受力位置管理模块；
用于判断机械臂各个受力部件当前的受力位置磨损值是否达到预设磨损值的判断模块；
用于根据判断模块的判断结果控制是否改变受力部件的受力位置以及配合相应的动作输出方案的动作控制模块；
所述受力部件管理模块、受力位置管理模块、动作控制模块均与判断模块连接。
所述的机械臂运动均匀磨损控制方法，其中，所述机械臂运动均匀磨损控制系统还包括用于逐个分析获取受力部件每个受力位置的磨损值与机械臂重复执行动作次数之间的关系的分析模块，所述分析模块与判断模块连接，受力部件管理模块、受力位置管理模块均与分析模块连接。
所述的机械臂运动均匀磨损控制方法，其中，所述机械臂运动均匀磨损控制系统还包括当机械臂受力部件的受力位置磨损达到预设危险时发出警报的警报模块。
一种存储介质，其中，所述存储介质中存储有计算机程序，当所述计算机程序在计算机上运行时，使得所述计算机执行上述任一项所述的机械臂运动均匀磨损控制方法。
一种服务器，其中，包括处理器和存储器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器通过调用所述存储器中存储的所述计算机程序，用于执行上述任一项所述的机械臂运动均匀磨损控制方法。
本发明的有益效果：本发明通过提供一种机械臂运动均匀磨损控制方法、系统、储存介质和服务器，通过根据机械臂受力部件的受力位置实际磨损情况，通过配合其他部件，改变受力部件的受力位置，但不改变输出的动作状态，这样可使作为主要受力部件的抓取部的磨损均匀化，避免磨损集中在抓取部的某一受力位置，可有效延长机械臂的使用寿命，保证机械臂的动作精度。
附图说明
图1是本发明中机械臂运动均匀磨损控制方法的步骤流程图。
图2是本发明中机械臂运动均匀磨损控制系统的模块连接图。
图3是本发明中服务器的连接示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长是指高精度，多输入多输出、高度非线性、强耦合的复杂系统。
度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
如图1所示，一种机械臂运动均匀磨损控制方法，包括以下步骤：
S1：确定机械臂的受力部件；
S2：确定每个受力部件的受力位置和与受力位置对应的动作输出方案；
S3：判断机械臂各个受力部件当前的受力位置磨损值是否达到预设磨损值，是，执行S4，否，执行S3；
S4：改变受力部件的受力位置，配合相应的动作输出方案，输出相同的动作状态。
其中，所述S1中，所述机械臂的受力部件可以是1个，2个或多个；可以是主要受力部件，也可以是其他受力部件；可以是磨损程度最大的受力部件，也可以是其他磨损程度的受力部件；根据实际需要设定。
其中，所述动作输出方案如下：因为机械臂的每个输出动作可能可以通过多个部件配合旋转不同的角度实现，即存在多种旋转实现方案，如机械臂包括抓取部、第一关节、第二关节和第三关节，首先确定抓取部为机械臂输出抓取动作的主要受力部件，抓取部输出抓取动作可以有2个受力位置，当抓取部采用第一个受理位置输出抓取动作时，第一关节旋转90°，第二关节旋转45°，第三关节旋转60°；当抓取部采用第二个受理位置输出抓取动作时，第一关节旋转30°，第二关节旋转135°，第三关节旋转210°。这样，初始状态，机械臂的抓取部采用第一个受理位置输出抓取动作，当输出抓取动作的次数所累积的第一个受理位置的磨损达到预设值时，自动控制采用第二个受理位置输出抓取动作，这样，可使作为主要受力部件的抓取部的磨损均匀化，避免磨损集中在抓取部的某一受力位置，可有效延长机械臂的使用寿命，保证机械臂的动作精度。
在某些具体实施例中，所述S2和S3之间还包括S21：逐个分析获取受力部件每个受力位置的磨损值与机械臂重复执行动作次数之间的关系。通过分析（如大数据分析）可以获得受力位置的磨损值与机械臂重复执行动作次数之间的关系公式，通过计算机械臂重复执行动作的次数，就可以得到受力位置的磨损值，当机械臂重复执行动作的次数达到预设次数时，证明受力位置的磨损值也达到预设值，这时即可通过改变受力部件的受力位置来实现受力部件的受力位置磨损均匀化；通过对机械臂重复执行动作的次数计算代替受力位置的磨损值计算，操作更加方便简单。
作为一种优选实施例，所述S21中，可以通过数字化双胞胎实现分析获取受力部件每个受力位置的磨损值与机械臂重复执行动作次数之间的关系。
作为一种优选实施例，所述S3中，还可以通过CCD相机实时对机械臂受力部件当前的受力位置磨损的条纹图像进行拍照，通过对受力位置磨损的条纹图像进行分析，从而判断当前的受力位置磨损值是否达到预设磨损值。
在某些具体实施例中，所述S3和S4之间还包括S31：判断机械臂的受力部件是否还有下一个受力位置，是，执行S4，否，发出报警，提示机械臂的磨损已达到危险值。因为当机械臂的受力部件上所有的受力位置都已经更换并且都已经达到预设磨损值时，证明该部件已达到临界使用寿命，需要更换或进行维护，保证机械臂的正常运行。
如图2所示，一种机械臂运动均匀磨损控制系统，包括：
用于确定机械臂的受力部件的受力部件管理模块201；
用于确定每个受力部件的受力位置和与受力位置对应的动作输出方案的受力位置管理模块202；
用于判断机械臂各个受力部件当前的受力位置磨损值是否达到预设磨损值的判断模块203；
用于根据判断模块203的判断结果控制是否改变受力部件的受力位置以及配合相应的动作输出方案的动作控制模块204；
所述受力部件管理模块201、受力位置管理模块202、动作控制模块204均与判断模块203连接。
在某些具体实施例中，所述机械臂运动均匀磨损控制系统还包括用于逐个分析获取受力部件每个受力位置的磨损值与机械臂重复执行动作次数之间的关系的分析模块205，所述分析模块205与判断模块203连接，受力部件管理模块201、受力位置管理模块202均与分析模块205连接。
在某些具体实施例中，所述机械臂运动均匀磨损控制系统还包括当机械臂受力部件的受力位置磨损达到预设危险时发出警报的警报模块206。
需要说明的是，本领域普通技术人员可以理解上述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，该程序可以存储于计算机可读存储介质中，该存储介质可以包括但不限于：只读存储器(ROM，Read Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁盘或光盘等。
如图3所示，在一些实施例中，本发明实施例还提供了一种服务器300，包括处理器301和存储器302，所述存储器302中存储有计算机程序，所述处理器301通过调用所述存储器302中存储的所述计算机程序，用于执行上述实施例中所述的机械臂运动均匀磨损控制方法。
本技术方案通过根据机械臂受力部件的受力位置实际磨损情况，通过配合其他部件，改变受力部件的受力位置，但不改变输出的动作状态，这样可使作为主要受力部件的抓取部的磨损均匀化，避免磨损集中在抓取部的某一受力位置，可有效延长机械臂的使用寿命，保证机械臂的动作精度。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (7)
1.一种机械臂运动均匀磨损控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：确定机械臂的受力部件；
S2：确定每个受力部件的至少一个受力位置和与所述受力位置对应的动作输出方案；所述动作输出方案包括所述机械臂的输出动作的多种旋转实现方案，所述旋转实现方案包括所述机械臂的各关节的旋转角度；
S21：逐个分析获取受力部件每个受力位置的磨损值与机械臂重复执行动作次数之间的关系；
S3：判断机械臂各个受力部件当前的受力位置磨损值是否达到预设磨损值，是，执行S31，否，执行S3；
S31：判断机械臂的受力部件是否还有下一个受力位置，是，执行S4，否，发出报警，提示机械臂的磨损已达到危险值；
S4：将所述机械臂的动作输出方案调整为所述下一个受力位置对应的动作输出方案，以改变受力部件的受力位置，输出相同的动作状态。
2.根据权利要求1所述的机械臂运动均匀磨损控制方法，其特征在于，所述S21中，可以通过数字化双胞胎实现分析获取受力部件每个受力位置的磨损值与机械臂重复执行动作次数之间的关系。
3.根据权利要求1所述的机械臂运动均匀磨损控制方法，其特征在于，所述S3中，还可以通过CCD相机实时对机械臂受力部件当前的受力位置磨损的条纹图像进行拍照，通过对受力位置磨损的条纹图像进行分析，从而判断当前的受力位置磨损值是否达到预设磨损值。
4.一种机械臂运动均匀磨损控制系统，其特征在于，包括：
用于确定机械臂的受力部件的受力部件管理模块；
用于确定每个受力部件的受力位置和与受力位置对应的动作输出方案的受力位置管理模块；所述动作输出方案包括所述机械臂的输出动作的多种旋转实现方案，所述旋转实现方案包括所述机械臂的各关节的旋转角度；
用于逐个分析获取受力部件每个受力位置的磨损值与机械臂重复执行动作次数之间的关系的分析模块；
用于判断机械臂各个受力部件当前的受力位置磨损值是否达到预设磨损值的判断模块；所述判断模块还用于判断机械臂的受力部件是否还有下一个受力位置；
用于根据判断模块的判断结果控制是否改变受力部件的受力位置以及配合相应的动作输出方案的动作控制模块；所述动作控制模块将所述机械臂的动作输出方案调整为所述下一个受力位置对应的动作输出方案，以改变受力部件的受力位置，输出相同的动作状态；
所述受力部件管理模块、受力位置管理模块、动作控制模块均与判断模块连接；所述分析模块与判断模块连接，所述受力部件管理模块、受力位置管理模块均与分析模块连接。
5.根据权利要求4所述的机械臂运动均匀磨损控制系统，其特征在于，所述机械臂运动均匀磨损控制系统还包括当机械臂受力部件的受力位置磨损达到预设危险时发出警报的警报模块。
6.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有计算机程序，当所述计算机程序在计算机上运行时，使得所述计算机执行权利要求1-3任一项所述的机械臂运动均匀磨损控制方法。
7.一种服务器，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器通过调用所述存储器中存储的所述计算机程序，用于执行权利要求1-3任一项所述的机械臂运动均匀磨损控制方法。
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