CN111590587B - 机器人的负载质心范围的确定方法及绘制方法 - Google Patents

机器人的负载质心范围的确定方法及绘制方法 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种机器人的负载质心范围的确定方法及绘制方法。其中，该方法包括：获取机器人的多个自由度中的目标自由度上的减速机的最大起停扭矩和电机在最大输出转速时的输出扭矩；依据减速机的最大起停扭矩和电机在最大输出转速时的输出扭矩确定位于减速机末端的负载的最大扭矩；依据负载的最大扭矩确定机器人的负载质心范围。本申请解决了目前机器人的负载质心范围的确定方法过于复杂，操作性差，使用价值低的技术问题。

Description

机器人的负载质心范围的确定方法及绘制方法
技术领域
本申请涉及工业机器人领域，具体而言，涉及一种机器人的负载质心范围的确定方法及绘制方法。
背景技术
工业机器人作为现代制造业重要的自动化设备，其应用范围越来越广，并且得到了迅猛的发展。随着工业生产自动化技术的发展，工业机器人的应用越来越趋向于智能化的方向。工业机器人已被大量应用于各行各业，随着应用的不断增加，其使用的安全问题也备受重视。
由于过载造成机器人损坏，不仅造成经济损失，严重者甚至造成人员伤亡的安全事故。因此，在机器人设计的过程中对负载使用的指导显得尤为重要。机器人末端负载质心范围的计算及曲线绘制一直是重点和难点。机器人末端的负载质量受到机器人整体允许承载的最大负载限制，一定负载下，其质心范围一定要在允许范围内，超出此范围，就会出现过载现象，长时间运行将会造成机器人损坏和安全事故。
目前机器人应用领域对负载质心范围的重视程度不够，也很少有对质心范围曲线绘制的有效系统，大多数的负载质心范围的确定方法过于复杂甚至难以实现，操作性差，使用价值低。
针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本申请实施例提供了一种机器人的负载质心范围的确定方法及绘制方法，以至少解决目前机器人的负载质心范围的确定方法过于复杂，操作性差，使用价值低的技术问题。
根据本申请实施例的一个方面，提供了一种机器人的负载质心范围的确定方法，包括：获取机器人的多个自由度中的目标自由度上的减速机的最大起停扭矩和电机在最大输出转速时的输出扭矩；依据减速机的最大起停扭矩和电机在最大输出转速时的输出扭矩确定位于减速机末端的负载的最大扭矩；依据负载的最大扭矩确定机器人的负载质心范围。
可选地，获取机器人的多个自由度中的目标自由度上的减速机的最大起停扭矩和电机在最大输出转速时的输出扭矩，包括：分别获取多个自由度中的末端两个自由度上的减速机的最大起停扭矩和电机在最大输出转速时的输出扭矩，末端为远离机器人的一端。
可选地，依据减速机的最大起停扭矩和电机在最大输出转速时的输出扭矩确定位于减速机末端的负载的最大扭矩，包括：分别依据末端两个自由度中每个自由度上的减速机的最大起停扭矩和电机在最大输出转速时的输出扭矩确定位于各个自由度上的减速机末端的负载的最大扭矩。
可选地，分别依据末端两个自由度中每个自由度上的减速机的最大起停扭矩和电机在最大输出转速时的输出扭矩确定位于各个自由度上的减速机末端的负载的最大扭矩，包括：分别将末端两个自由度中每个自由度上的减速机的最大起停扭矩和电机在最大输出转速时的输出扭矩的最小值作为位于各个自由度上的减速机末端的负载的最大扭矩。
可选地，多个自由度包括六个自由度，末端两个自由度包括第五自由度和第六自由度，其中，第六自由度与机器人的距离大于第五自由度与机器人的距离。
可选地，依据负载的最大扭矩确定机器人的负载质心范围之前，上述方法还包括：以第六自由度的负载安装面上的旋转中心为原点建立空间直角坐标系，其中，空间直角坐标系的Z轴垂直于第六自由度的负载安装面，空间直角坐标系的X轴和Y轴位于第六自由度的负载安装面内。
可选地，依据负载的最大扭矩确定机器人的负载质心范围，包括：依据机器人在第六自由度上的减速机末端的负载的最大扭矩确定机器人的负载质心在空间直角坐标系的Y轴的最大坐标；依据机器人在第五自由度上的减速机末端的负载的最大扭矩和机器人的负载质心在空间直角坐标系的Y轴的最大坐标确定机器人的负载质心在空间直角坐标系的Z轴的最大坐标；将空间直角坐标系中小于或等于Y轴的最大坐标且小于或等于Z轴的最大坐标的区域作为机器人的负载质心范围。
可选地，确定机器人的负载质心在空间直角坐标系的Y轴的最大坐标之前，上述方法还包括获取如下参数：第五自由度和第六自由度上的减速机末端负载绕质心旋转的转动惯量；第五自由度和第六自由度上的减速机末端负载的质量，其中，第五自由度上的减速机末端负载的质量为第六自由度上的组件的质量；第六自由度的负载安装面到第五自由度的旋转中心的距离；第五自由度和第六自由度上的减速机末端负载的最大速度；第五自由度和第六自由度上的减速机末端负载的加速度时间。
根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种机器人的负载质心范围的绘制方法，包括：获取用户在第一人机交互界面输入的预设参数，其中，预设参数为机器人在多个自由度中目标自由度上的参数；获取用户点击第二人机交互界面上的第一控件生成的第一操作指令，第一操作指令用于指示绘制机器人的负载质心范围对应的曲线；响应第一操作指令，依据预设参数绘制述机器人的负载质心范围对应的曲线，并在第二人机交互界面显示机器人的负载质心范围对应的曲线。
可选地，多个自由度包括六个自由度，预设参数包括：机器人的第五自由度和第六自由度上的减速机末端负载绕质心旋转的转动惯量，其中，第六自由度与机器人的距离大于第五自由度与机器人的距离；第五自由度和第六自由度上的减速机末端负载的质量，其中，第五自由度上的减速机末端负载的质量为第六自由度上的组件的质量；第六自由度的负载安装面到第五自由度的旋转中心的距离；第五自由度和第六自由度上的减速机末端负载的最大速度；第五自由度和第六自由度上的减速机末端负载的加速度时间；第五自由度上的减速机的最大起停扭矩和电机在最大输出转速时的输出扭矩的最小值；第六自由度上的减速机的最大起停扭矩和电机在最大输出转速时的输出扭矩的最小值。
可选地，在第二人机交互界面显示机器人的负载质心范围之后，上述方法还包括：获取用户点击第二人机交互界面上的第二控件生成的第二操作指令，第二操作指令用于指示清除清除第二人机交互界面上显示的负载质心范围对应的曲线；响应第二操作指令，在第二人机交互界面清除负载质心范围对应的曲线。
根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种机器人的负载质心范围的确定装置，包括：获取模块，用于获取机器人的多个自由度中的目标自由度上的减速机的最大起停扭矩和电机在最大输出转速时的输出扭矩；第一确定模块，用于依据减速机的最大起停扭矩和电机在最大输出转速时的输出扭矩确定位于减速机末端的负载的最大扭矩；第二确定模块，用于依据负载的最大扭矩确定机器人的负载质心范围。
根据本申请实施例的再一方面，还提供了一种存储介质，存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制存储介质所在设备执行以上的机器人的负载质心范围的确定方法。
根据本申请实施例的再一方面，还提供了一种处理器，处理器用于运行存储在存储器中的程序，其中，程序运行时执行以上的机器人的负载质心范围的确定方法。
在本申请实施例中，采用获取机器人的多个自由度中的目标自由度上的减速机的最大起停扭矩和电机在最大输出转速时的输出扭矩；依据减速机的最大起停扭矩和电机在最大输出转速时的输出扭矩确定位于减速机末端的负载的最大扭矩；依据负载的最大扭矩确定机器人的负载质心范围的方式，通过机器人的多个自由度中的目标自由度上的减速机的最大起停扭矩和电机在最大输出转速时的输出扭矩确定机器人的负载质心范围，从而实现了降低了确定机器人的负载质心范围的方法的难度，提升了确定机器人的负载质心范围的方法的效率的技术效果，进而解决了目前机器人的负载质心范围的确定方法过于复杂，操作性差，使用价值低技术问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1是根据本申请实施例的一种机器人的负载质心范围的确定方法的流程图；
图2是根据本申请实施例的一种六自由度工业机器人的结构示意图；
图3是根据本申请实施例的一种机器人的负载质心范围的绘制方法的流程图；
图4是根据本申请实施例的一种六自由度工业机器人负载质心范围绘制系统操作界面的示意图；
图5是根据本申请实施例的一种机器人的负载质心范围的确定装置的结构图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
根据本申请实施例，提供了一种机器人的负载质心范围的确定方法的实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
图1是根据本申请实施例的一种机器人的负载质心范围的确定方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：
步骤S102，获取机器人的多个自由度中的目标自由度上的减速机的最大起停扭矩和电机在最大输出转速时的输出扭矩。
物体在空间具有六个自由度，即沿X、Y、Z三个直角坐标轴方向的移动自由度和绕这三个坐标轴的转动自由度。工业机器人在每个自由度上都有电机和减速机，电机作为动力源驱动关节转动，减速机能够传递电机的驱动力并且放大其转矩。
步骤S104，依据减速机的最大起停扭矩和电机在最大输出转速时的输出扭矩确定位于减速机末端的负载的最大扭矩。
步骤S106，依据负载的最大扭矩确定机器人的负载质心范围。
通过上述步骤，通过机器人的多个自由度中的目标自由度上的减速机的最大起停扭矩和电机在最大输出转速时的输出扭矩确定机器人的负载质心范围，实现了降低了确定机器人的负载质心范围的方法的难度，提升了确定机器人的负载质心范围的方法的效率的技术效果。
根据本申请的一个可选的实施例，步骤S102可以通过以下方法实现：分别获取多个自由度中的末端两个自由度上的减速机的最大起停扭矩和电机在最大输出转速时的输出扭矩，末端为远离机器人的一端。
根据本申请的一个可选的实施例，上述多个自由度包括六个自由度，末端两个自由度包括第五自由度和第六自由度，其中，第六自由度与机器人的距离大于第五自由度与机器人的距离。
图2是根据本申请实施例的一种六自由度工业机器人的结构示意图，如图2所示，六自由度工业机器人每个自由度上都有电机和减速机，电机作为动力源驱动关节转动，减速机能够传递电机的驱动力并且放大其转矩。
六自由度工业机器人即六轴机器人，机器人末端的负载质量受到机器人整体允许承载的最大负载限制，工业机器人的运动轴距离机器人本体越远，运动轴能够承载的最大负载越小。因此，在本步骤中，获取多个自由度中的末端两个自由度上的减速机的最大起停扭矩和电机在最大输出转速时的输出扭矩。针对六自由度工业机器人，机器人的负载质心范围主要受到末端第五和第六自由度上减速机允许最大起停扭矩和电机在最大输出转速时的输出扭矩的限制。一定负载下，其质心范围一定要在允许范围内，超出此范围，就会出现过载现象，长时间运行将会造成机器人损坏和安全事故。
同理，如果是四自由度工业机器人，则需要获取末端第三和第四自由度上减速机允许最大起停扭矩和电机在最大输出转速时的输出扭矩。
根据本申请的一个可选的实施例，步骤S104通过以下方法实现：分别依据末端两个自由度中每个自由度上的减速机的最大起停扭矩和电机在最大输出转速时的输出扭矩确定位于各个自由度上的减速机末端的负载的最大扭矩。
可选地，分别依据末端两个自由度中每个自由度上的减速机的最大起停扭矩和电机在最大输出转速时的输出扭矩确定位于各个自由度上的减速机末端的负载的最大扭矩，包括：分别将末端两个自由度中每个自由度上的减速机的最大起停扭矩和电机在最大输出转速时的输出扭矩的最小值作为位于各个自由度上的减速机末端的负载的最大扭矩。
在本步骤中，将第五自由度上的减速机的最大起停扭矩和电机在最大输出转速时的输出扭矩的最小值作为第五自由度上的减速机末端的负载的最大扭矩。将第六自由度上的减速机的最大起停扭矩和电机在最大输出转速时的输出扭矩的最小值作为第六自由度上的减速机末端的负载的最大扭矩。
在确定第五自由度上的减速机末端的负载的最大扭矩和第六自由度上的减速机末端的负载的最大扭矩之后，就可以确定机器人的负载质心范围。
在本申请的一些可选的实施例中，执行步骤S106之前，以第六自由度的负载安装面上的旋转中心为原点建立空间直角坐标系，其中，空间直角坐标系的Z轴垂直于第六自由度的负载安装面，空间直角坐标系的X轴和Y轴位于第六自由度的负载安装面内。
如图2所示，在本实施例中，机器人的负载质心的坐标系(上述空间直角坐标系)是以第六自由度负载安装面上的旋转中心为原点建立的。
根据本申请的一个可选的实施例，步骤S106通过以下方法实现：依据机器人在第六自由度上的减速机末端的负载的最大扭矩确定机器人的负载质心在空间直角坐标系的Y轴的最大坐标；依据机器人在第五自由度上的减速机末端的负载的最大扭矩和机器人的负载质心在空间直角坐标系的Y轴的最大坐标确定机器人的负载质心在空间直角坐标系的Z轴的最大坐标；将空间直角坐标系中小于或等于Y轴的最大坐标且小于或等于Z轴的最大坐标的区域作为机器人的负载质心范围。
可选地，确定机器人的负载质心在空间直角坐标系的Y轴的最大坐标之前，上述方法还包括获取如下参数：第五自由度和第六自由度上的减速机末端负载绕质心旋转的转动惯量；第五自由度和第六自由度上的减速机末端负载的质量，其中，第五自由度上的减速机末端负载的质量为第六自由度上的组件的质量；第六自由度的负载安装面到第五自由度的旋转中心的距离；第五自由度和第六自由度上的减速机末端负载的最大速度；第五自由度和第六自由度上的减速机末端负载的加速度时间。
一般来说，计算负载容许最大负荷扭矩是根据机器人减速机起停允许扭矩与电机在最大输出转速时输出扭矩做比较，取其中最小值作为限制负载质心范围的基准条件，来保证机器人在连续运行时不会出现过载损坏的隐患。电机的扭矩需换算到减速机端在与减速机起停扭矩比较，然后取两者的最小值。机器人运行时负载的扭矩由重力矩和动力矩组成，计算过程如公式(1)-(6)：
Mi＝mi·g·si+Ji·ai (1)
式中，Mi为各自由度减速机末端的负载的最大扭矩，单位：N·m；
mi为各自由度减速机末端负载的质量,单位：Kg；
g为重力加速度；
si为各自由度减速机末端负载的质心到其旋转轴的距离，单位：mm；
Ji为各自由度减速机末端负载绕其旋转轴旋转的转动惯量，单位：Kg·m2；
ai为各自由度减速机末端负载的最大加速度，单位：弧度/s2。
Figure BDA0002519232460000071
s6＝Y (3)
式中，L为第六自由度负载安装面到第五自由度旋转中心的距离，单位：mm。
Figure BDA0002519232460000072
式中，J′i为各自由度减速机末端负载绕质心旋转的转动惯量，单位：Kg·m2。
Figure BDA0002519232460000073
式中，Vi为各自由度减速机末端负载的最大速度，单位：°/s；
ti为各自由度减速机末端负载的加速度时间，单位：s。
Mi≤[Ti] (6)
式中，[Ti]为电机、减速机输出扭矩的最小值，单位：N·m。
通过上述公式(1)-(6)，即可计算出机器人的负载质心在所述空间直角坐标系的Y轴的最大坐标，以及机器人的负载质心在空间直角坐标系的Z轴的最大坐标，将上述机器人的负载质心的坐标系(即上文中的空间直角坐标系)中小于或等于Y轴的最大坐标且小于或等于Z轴的最大坐标的区域作为机器人的负载质心范围。
下面对机器人的负载质心范围的计算过程进行说明：确定第五自由度上的减速机末端的负载的最大扭矩M5和第六自由度上的减速机末端的负载的最大扭矩M6。将公式(3)-(5)代入公式(1)，即可得到负载质心在上述空间直角坐标系的Y轴的最大坐标Y。然后将公式(2)-(5)代入公式(1)，即可得到负载质心在上述空间直角坐标系的Z轴的最大坐标Z。将空间直角坐标系中小于或等于Y轴的最大坐标且小于或等于Z轴的最大坐标的区域作为机器人的负载质心范围。
图3是根据本申请实施例的一种机器人的负载质心范围的绘制方法的流程图，如图3所示，该方法包括以下步骤：
步骤S302，获取用户在第一人机交互界面输入的预设参数，其中，预设参数为机器人在多个自由度中目标自由度上的参数。
步骤S304，获取用户点击第二人机交互界面上的第一控件生成的第一操作指令，第一操作指令用于指示绘制机器人的负载质心范围对应的曲线。
步骤S306，响应第一操作指令，依据预设参数绘制述机器人的负载质心范围对应的曲线，并在第二人机交互界面显示机器人的负载质心范围对应的曲线。
根据本申请的一个可选的实施例，步骤S302中的多个自由度包括六个自由度，预设参数包括：机器人的第五自由度和第六自由度上的减速机末端负载绕质心旋转的转动惯量，其中，第六自由度与机器人的距离大于第五自由度与机器人的距离；第五自由度和第六自由度上的减速机末端负载的质量，其中，第五自由度上的减速机末端负载的质量为第六自由度上的组件的质量；第六自由度的负载安装面到第五自由度的旋转中心的距离；第五自由度和第六自由度上的减速机末端负载的最大速度；第五自由度和第六自由度上的减速机末端负载的加速度时间；第五自由度上的减速机的最大起停扭矩和电机在最大输出转速时的输出扭矩的最小值；第六自由度上的减速机的最大起停扭矩和电机在最大输出转速时的输出扭矩的最小值。
图4是根据本申请实施例的一种六自由度工业机器人负载质心范围绘制系统操作界面的示意图，整个系统的操作界面如图4所示，图中的第一曲线、第二曲线以及第三曲线为机器人的不同负载质量对应的临界曲线，其中，第一曲线为负载质量为12kg时对应的负载质心范围的临界曲线，第二曲线为负载质量为8kg时对应的负载质心范围的临界曲线，第三曲线为负载质量为5kg时对应的负载质心范围的临界曲线。三条曲线与坐标轴构成的区域为质心所允许的安全范围，即阴影区域。需要说明的是，图4中，与坐标系的原点的距离由近至远依次是第一曲线、第二曲线及第三曲线，由图4也可以看出，负载质量越大，负载质心范围越小。
图4所示的操作界面为LABVIEW的编程界面，LABVIEW是一种程序开发环境，类似于C和BASIC开发环境，但LABVIEW与其他计算机语言的显著区别是：其他计算机语言都是采用基于文本语言产生代码，而LABVIEW使用的是图形化编辑语言编写程序，产生的程序时框图的形式。采用LABVIEW友好的编程界面和强大的算法实现能力，实现六自由度工业机器人负载质心范围曲线的绘制，有效可靠。
在上文中提到，机器人的负载质心范围的计算过程由公式(1)-(6)所示：
Mi＝mi·g·si+Ji·ai (1)
式中，Mi为各自由度减速机末端的负载的最大扭矩，单位：N·m；
mi为各自由度减速机末端负载的质量,单位：Kg；
g为重力加速度；
si为各自由度减速机末端负载的质心到其旋转轴的距离，单位：mm；
Ji为各自由度减速机末端负载绕其旋转轴旋转的转动惯量，单位：Kg·m2；
ai为各自由度减速机末端负载的最大加速度，单位：弧度/s2。
Figure BDA0002519232460000091
s6＝Y (3)
式中，L为第六自由度负载安装面到第五自由度旋转中心的距离，单位：mm。
Figure BDA0002519232460000092
式中，J′i为各自由度减速机末端负载绕质心旋转的转动惯量，单位：Kg·m2。
Figure BDA0002519232460000093
式中，Vi为各自由度减速机末端负载的最大速度，单位：°/s；
ti为各自由度减速机末端负载的加速度时间，单位：s。
Mi≤[Ti] (6)
式中，[Ti]为电机、减速机输出扭矩的最小值，单位：N·m。
J′i、mi、L、Vi、ti、[Ti]是需要在图4所示的绘制系统操作界面输入的参数。在图4所示操作界面的1区域(即上述第一人机交互界面)的参数输入框中输入相应的各参数，将参数输入完成之后，运行程序，单击图4所示操作界面的2区域(即上述第二人机交互界面)质心范围绘制结果框下的“绘制”按钮，即可看到相应参数下质心范围。若想改变输入参数，在上一次绘制工作结束后，可以在相应参数输入框中改变参数，然后直接单击2区域质心范围绘制结果框下的“绘制”按钮，即可看到改变参数后的质心范围，此操作顺序可以与上一次绘制的质心范围曲线进行对比，为通过参数优化来改变机器人负载能力提供依据和方向。
通过上述方法可以解决针对机器人设计时，改变参数后，负载质心曲线无法快速实现验证和对比的问题。
在本申请的一些可选的实施例中，步骤S306执行完成之后，获取用户点击第二人机交互界面上的第二控件生成的第二操作指令，第二操作指令用于指示清除清除第二人机交互界面上显示的负载质心范围对应的曲线；响应第二操作指令，在第二人机交互界面清除负载质心范围对应的曲线。
根据本申请的另一个可选的实施例，也可以在上一次绘制质心范围结束后，在相应参数输入框中改变参数，然后单击2质心范围绘制结果框下的“清除”按钮再单击“绘制”按钮，即可看到改变参数后的质心范围，此操作顺序只保留修改参数后的一条质心范围。整个操作过程方便快捷，清晰易懂，对六自由度工业机器人的结构设计、工程优化起着重要作用，对机器人负载的安全使用起着指导性作用。
通过上述方法，可以实现以下技术效果：采用数字化参数控制，修改参数时，只需输入修改后的参数即可快速验证，实现负载质心范围曲线绘制的参数化，方便快捷；可同时显示多个参数下的负载质心范围曲线，对机器人的应用提供参考，对机器人的设计提供优化指导；有效地解决了负载质心范围曲线的绘制困难，操作复杂难以实现的问题，采用参数化设计通用性好，操作简单，结果有效可靠。
需要说明的是，图3所示实施例的优选实施方式可以参见图1所示实施例的相关描述，此处不再赘述。
图5是根据本申请实施例的一种机器人的负载质心范围的确定装置的结构图，如图5所示，该装置包括：
获取模块50，用于获取机器人的多个自由度中的目标自由度上的减速机的最大起停扭矩和电机在最大输出转速时的输出扭矩。
第一确定模块52，用于依据减速机的最大起停扭矩和电机在最大输出转速时的输出扭矩确定位于减速机末端的负载的最大扭矩。
第二确定模块54，用于依据负载的最大扭矩确定机器人的负载质心范围。
需要说明的是，图5所示实施例的优选实施方式可以参见图1所示实施例的相关描述，此处不再赘述。
本申请实施例还提供了一种存储介质，存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制存储介质所在设备执行以上的机器人的负载质心范围的确定方法。
存储介质用于存储执行以下功能的程序：获取机器人的多个自由度中的目标自由度上的减速机的最大起停扭矩和电机在最大输出转速时的输出扭矩；依据减速机的最大起停扭矩和电机在最大输出转速时的输出扭矩确定位于减速机末端的负载的最大扭矩；依据负载的最大扭矩确定机器人的负载质心范围。
本申请实施例还提供了一种处理器，处理器用于运行存储在存储器中的程序，其中，程序运行时执行以上的机器人的负载质心范围的确定方法。
处理器用于运行执行以下功能的程序：获取机器人的多个自由度中的目标自由度上的减速机的最大起停扭矩和电机在最大输出转速时的输出扭矩；依据减速机的最大起停扭矩和电机在最大输出转速时的输出扭矩确定位于减速机末端的负载的最大扭矩；依据负载的最大扭矩确定机器人的负载质心范围。
上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
在本申请的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)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、只读存储器(ROM，ReGREEd-Only Memory)、随机存取存储器(RGREEM，RGREEndom GREEccess Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (13)

1.一种机器人的负载质心范围的确定方法，其特征在于，包括：
获取机器人的多个自由度中的目标自由度上的减速机的最大起停扭矩和电机在最大输出转速时的输出扭矩；
依据所述减速机的最大起停扭矩和所述电机在最大输出转速时的输出扭矩确定位于所述减速机末端的负载的最大扭矩；
依据所述负载的最大扭矩确定所述机器人的负载质心范围。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取机器人的多个自由度中的目标自由度上的减速机的最大起停扭矩和电机在最大输出转速时的输出扭矩，包括：
分别获取所述多个自由度中的末端两个自由度上的减速机的最大起停扭矩和电机在最大输出转速时的输出扭矩，所述末端为远离所述机器人的一端。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，依据所述减速机的最大起停扭矩和所述电机在最大输出转速时的输出扭矩确定位于所述减速机末端的负载的最大扭矩，包括：
分别依据所述末端两个自由度中每个自由度上的减速机的最大起停扭矩和电机在最大输出转速时的输出扭矩确定位于各个自由度上的减速机末端的负载的最大扭矩。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，分别依据所述末端两个自由度中每个自由度上的减速机的最大起停扭矩和电机在最大输出转速时的输出扭矩确定位于各个自由度上的减速机末端的负载的最大扭矩，包括：
分别将所述末端两个自由度中每个自由度上的减速机的最大起停扭矩和电机在最大输出转速时的输出扭矩的最小值作为位于各个自由度上的减速机末端的负载的最大扭矩。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述多个自由度包括六个自由度，所述末端两个自由度包括第五自由度和第六自由度，其中，所述第六自由度与所述机器人的距离大于所述第五自由度与所述机器人的距离。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，依据所述负载的最大扭矩确定所述机器人的负载质心范围之前，所述方法还包括：
以所述第六自由度的负载安装面上的旋转中心为原点建立空间直角坐标系，其中，所述空间直角坐标系的Z轴垂直于所述第六自由度的负载安装面，所述空间直角坐标系的X轴和Y轴位于所述第六自由度的负载安装面内。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，依据所述负载的最大扭矩确定所述机器人的负载质心范围，包括：
依据所述机器人在所述第六自由度上的减速机末端的负载的最大扭矩确定所述机器人的负载质心在所述空间直角坐标系的Y轴的最大坐标；
依据所述机器人在所述第五自由度上的减速机末端的负载的最大扭矩和所述机器人的负载质心在所述空间直角坐标系的Y轴的最大坐标确定所述机器人的负载质心在所述空间直角坐标系的Z轴的最大坐标；
将所述空间直角坐标系中小于或等于所述Y轴的最大坐标且小于或等于所述Z轴的最大坐标的区域作为所述机器人的负载质心范围。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，确定所述机器人的负载质心在所述空间直角坐标系的Y轴的最大坐标之前，所述方法还包括获取如下参数：
所述第五自由度和所述第六自由度上的减速机末端负载绕质心旋转的转动惯量；
所述第五自由度和所述第六自由度上的减速机末端负载的质量，其中，所述第五自由度上的减速机末端负载的质量为所述第六自由度上的组件的质量；
所述第六自由度的负载安装面到所述第五自由度的旋转中心的距离；
所述第五自由度和所述第六自由度上的减速机末端负载的最大速度；
所述第五自由度和所述第六自由度上的减速机末端负载的加速度时间。
9.一种机器人的负载质心范围的绘制方法，其特征在于，包括：
获取用户在第一人机交互界面输入的预设参数，其中，所述预设参数为机器人在多个自由度中目标自由度上的参数；
获取用户点击第二人机交互界面上的第一控件生成的第一操作指令，所述第一操作指令用于指示绘制所述机器人的负载质心范围对应的曲线；
响应所述第一操作指令，依据所述预设参数绘制所述机器人的负载质心范围对应的曲线，并在所述第二人机交互界面显示所述机器人的负载质心范围对应的曲线；
所述多个自由度包括六个自由度，所述预设参数包括：
所述机器人的第五自由度和第六自由度上的减速机末端负载绕质心旋转的转动惯量，其中，所述第六自由度与所述机器人的距离大于所述第五自由度与所述机器人的距离；
所述第五自由度和所述第六自由度上的减速机末端负载的质量，其中，所述第五自由度上的减速机末端负载的质量为所述第六自由度上的组件的质量；
所述第六自由度的负载安装面到所述第五自由度的旋转中心的距离；
所述第五自由度和所述第六自由度上的减速机末端负载的最大速度；
所述第五自由度和所述第六自由度上的减速机末端负载的加速度时间；
所述第五自由度上的减速机的最大起停扭矩和电机在最大输出转速时的输出扭矩的最小值；
所述第六自由度上的减速机的最大起停扭矩和电机在最大输出转速时的输出扭矩的最小值。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在所述第二人机交互界面显示所述机器人的负载质心范围之后，所述方法还包括：
获取用户点击所述第二人机交互界面上的第二控件生成的第二操作指令，所述第二操作指令用于指示清除所述第二人机交互界面上显示的所述负载质心范围对应的曲线；
响应所述第二操作指令，在所述第二人机交互界面清除所述负载质心范围对应的曲线。
11.一种机器人的负载质心范围的确定装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取机器人的多个自由度中的目标自由度上的减速机的最大起停扭矩和电机在最大输出转速时的输出扭矩；
第一确定模块，用于依据所述减速机的最大起停扭矩和所述电机在最大输出转速时的输出扭矩确定位于所述减速机末端的负载的最大扭矩；
第二确定模块，用于依据所述负载的最大扭矩确定所述机器人的负载质心范围。
12.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行权利要求1至8中任意一项所述的机器人的负载质心范围的确定方法。
13.一种处理器，其特征在于，所述处理器用于运行存储在存储器中的程序，其中，所述程序运行时执行权利要求1至8中任意一项所述的机器人的负载质心范围的确定方法。
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