CN113635312B - 工业机器人运动精度补偿方法、系统和计算机设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种工业机器人运动精度的工业机器人运动精度补偿方法、系统、计算机设备和存储介质。所述方法包括：建立运动参数库，获取工业机器人的当前工作条件，判断运动参数库中是否存在与当前工作条件相匹配的参考工作条件，若存在，则将相匹配的参考工作条件对应的运动参数作为当前工作条件对应的运动参数，若不存在，则对当前工作条件对应的运动参数进行插值，并将插值结果作为当前工作条件对应的运动参数。由于在工业机器人每次作业前，都会确定工业机器人当前工作条件对应的运动参数，从而避免发生当工业机器人的工作条件变化时，使得工业机器人的运动参数变化，直接影响工业机器人的运动精度的问题。

Description

工业机器人运动精度补偿方法、系统和计算机设备

技术领域

本申请涉及机器人标定技术领域，特别是涉及一种工业机器人运动精度补偿方法、系统、计算机设备和存储介质。

背景技术

工业机器人作为智能制造转型升级的重要载体之一，以其灵活等特点在航空航天、柔性制造及精密加工等领域的应用越来越广泛。运动精度是工业机器人的重要参数，甚至决定着工业机器人的应用范围。工业机器人出厂后本体结构尺寸不能改变，结构尺寸误差会影响运动精度。如果要提高工业机器人的运动精度，只能通过对工业机器人的运动参数进行标定补偿，从而提高工业机器人运动精度。

在相关技术中，一般都是定期或者事后通过激光跟踪仪及拉线式传感器等设备，或者采用机器视觉等方法测试获得工业机器人的运动精度，待得知工业机器人运动精度下降，不能满足要求后再开展工业机器人的运动参数标定补偿工作，从而提高工业机器人的运动精度。且在对工业机器人的运动参数标定补偿时，是对工业机器人的整个工作区域进行分析，最终获取一个综合的运动参数作为工业机器人作业过程中的运动参数。

但是这个过程中存在三个问题。一是机器人运动精度的测试和标定是定期或者事后进行，且每次的测试时间较长，将会影响工业机器人的作业效率，导致工业机器人的工作效率低。二是在航空航天、柔性制造等领域工业机器人并非只工作在单一负载及单一工作区域等单一工作条件下，而是不断变换工作条件，而工作条件的变化，将使得工业机器人的运动参数变化，直接影响工业机器人的运动精度。例如，工业机器人的负载重量变化后，会导致工业机器人连杆的柔性发生变化，进而导致工业机器人运动参数发生变化，直接影响运动精度。三是工业机器人工作于特定的工作区域时，若是通过对工业机器人的整个工作区域进行分析，从而获取一个综合的运动参数的方式来确定特定区域的运动参数，存在运动精度不高的问题。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高工业机器人运动精度的工业机器人运动精度补偿方法、系统、计算机设备和存储介质。

一种工业机器人运动精度补偿方法，该方法包括：

建立运动参数库；运动参数库包括多个不同的参考工作条件及工业机器人在每一参考工作条件下对应的运动参数，每一参考工作条件是将工作条件总集合中每一集合中的每一元素进行组合构成的；

获取工业机器人的当前工作条件；

判断运动参数库中是否存在与当前工作条件相匹配的参考工作条件；

若存在，则将相匹配的参考工作条件对应的运动参数作为当前工作条件对应的运动参数；

若不存在，则对当前工作条件对应的运动参数进行插值，并将插值结果作为当前工作条件对应的运动参数。

在其中一个实施例中，工作条件总集合包括负载取值集合及工作区域集合，相应地，建立运动参数库，包括：

将负载取值集合中的每一负载与工作区域集合中的每一工作区域进行组合，将每一组合结果作为参考工作条件，确定每一参考工作条件对应的运动参数，由每一参考工作条件及每一参考工作条件对应的运动参数构成运动参数库。

在其中一个实施例中，负载取值集合的确定过程，包括：

基于预设方式，对工业机器人的负载进行调整；其中，负载的调整范围为工业机器人的负载范围；

由每次调整后的负载构成负载取值集合。

在其中一个实施例中，工作区域集合的确定过程，包括：

确定工业机器人的前方最大工作空间；

根据前方最大工作空间，建立正方体区域；

连接正方体区域每两条对边的中点，将正方体区域划分为8个立方体区域，并由8个立方体区域构成工作区域集合。

在其中一个实施例中，当前工作条件包括当前负载及当前工作区域；相应地，对当前工作条件对应的运动参数进行插值，并将插值结果作为当前工作条件对应的运动参数，包括：

对满足预设条件的参考工作条件对应的运动参数求平均，将平均值作为当前工作条件对应的运动参数，预设条件包括工作区域与当前工作区域相同且负载与当前负载最接近。

在其中一个实施例中，工作条件总集合包括负载取值集合、温度取值集合及工作区域集合，相应地，建立运动参数库，包括：

将负载取值集合中的每一负载、温度取值集合中的每一温度及工作区域集合中的每一工作区域进行组合，将每一组合结果作 为参考工作条件，确定每一参考工作条件对应的运动参数，由每一参考工作条件及每一参考工作条件对应的运动参数构成运动参数库。

一种工业机器人运动精度补偿系统，该系统包括：

建立模块，用于建立运动参数库；运动参数库包括多个不同的参考工作条件及工业机器人在每一参考工作条件下对应的运动参数，每一参考工作条件是将工作条件总集合中每一集合中的每一元素进行组合构成的；

识别模块，用于获取工业机器人的当前工作条件；

处理模块，用于判断运动参数库中是否存在与当前工作条件相匹配的参考工作条件；运动参数库包括多个不同的参考工作条件及每一参考工作条件对应的运动参数；若存在，则将相匹配的参考工作条件对应的运动参数作为当前工作条件对应的运动参数；若不存在，则对当前工作条件对应的运动参数进行插值，并将插值结果作为当前工作条件对应的运动参数；并将当前工作条件对应的运动参数输入至补偿输出模块；

补偿输出模块，用于接收当前工作条件对应的运动参数，并将当前工作条件对应的运动参数输入至机器人控制器。

在其中一个实施例中，识别模块通过手动输入或自动识别的方式获取工业机器人的当前工作条件。

一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：

建立运动参数库；运动参数库包括多个不同的参考工作条件及工业机器人在每一参考工作条件下对应的运动参数，每一参考工作条件是将工作条件总集合中每一集合中的每一元素进行组合构成的；

获取工业机器人的当前工作条件；

判断运动参数库中是否存在与当前工作条件相匹配的参考工作条件；

若存在，则将相匹配的参考工作条件对应的运动参数作为当前工作条件对应的运动参数；

若不存在，则对当前工作条件对应的运动参数进行插值，并将插值结果作为当前工作条件对应的运动参数。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

建立运动参数库；运动参数库包括多个不同的参考工作条件及工业机器人在每一参考工作条件下对应的运动参数，每一参考工作条件是将工作条件总集合中每一集合中的每一元素进行组合构成的；

获取工业机器人的当前工作条件；

判断运动参数库中是否存在与当前工作条件相匹配的参考工作条件；

若存在，则将相匹配的参考工作条件对应的运动参数作为当前工作条件对应的运动参数；

若不存在，则对当前工作条件对应的运动参数进行插值，并将插值结果作为当前工作条件对应的运动参数。

上述工业机器人运动精度的工业机器人运动精度补偿方法、系统、计算机设备和存储介质，通过建立运动参数库，获取工业机器人的当前工作条件，判断运动参数库中是否存在与当前工作条件相匹配的参考工作条件，若存在，则将相匹配的参考工作条件对应的运动参数作为当前工作条件对应的运动参数，若不存在，则对当前工作条件对应的运动参数进行插值，并将插值结果作为当前工作条件对应的运动参数。由于在工业机器人每次作业前，都会确定工业机器人当前工作条件对应的运动参数，从而避免发生当工业机器人的工作条件变化时，使得工业机器人的运动参数变化，直接影响工业机器人的运动精度的问题。

附图说明

图1为一个实施例中工业机器人运动精度补偿方法的流程示意图；

图2为一个实施例中最大工作空间划分结果的示意图；

图3为一个实施例中最大工作空间划分过程的示意图；

图4为一个实施例中工业机器人运动精度补偿系统的结构框图；

图5为一个实施例中工业机器人运动精度补偿系统、机器人控制器及工业机器人的交互图；

图6为一个实施例中工业机器人运动精度补偿装置的结构框图；

图7为一个实施例中计算机设备的内部结构图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

工业机器人作为智能制造转型升级的重要载体之一，以其灵活等特点在航空航天、柔性制造及精密加工等领域的应用越来越广泛。运动精度是工业机器人的重要参数，甚至决定着工业机器人的应用范围。工业机器人出厂后本体结构尺寸不能改变，结构尺寸误差会影响运动精度。如果要提高工业机器人的运动精度，只能通过对工业机器人的运动参数进行标定补偿，从而提高工业机器人运动精度。

在相关技术中，一般都是定期或者事后通过激光跟踪仪及拉线式传感器等设备，或者采用机器视觉等方法测试获得工业机器人的运动精度，待得知工业机器人运动精度下降，不能满足要求后再开展工业机器人的运动参数标定补偿工作，从而提高工业机器人的运动精度。且在对工业机器人的运动参数标定补偿时，是对工业机器人的整个工作区域进行分析，最终获取一个综合的运动参数作为工业机器人作业过程中的运动参数。

但是这个过程中存在三个问题。一是机器人运动精度的测试和标定是定期或者事后进行，且每次的测试时间较长，将会影响工业机器人的作业效率，导致工业机器人的工作效率低。二是在航空航天、柔性制造等领域工业机器人并非只工作在单一负载及单一工作区域等单一工作条件下，而是不断变换工作条件，而工作条件的变化，将使得工业机器人的运动参数变化，直接影响工业机器人的运动精度。例如，工业机器人的负载重量变化后，会导致工业机器人连杆的柔性发生变化，进而导致工业机器人运动参数发生变化，直接影响运动精度。三是工业机器人工作于特定的工作区域时，若是通过对工业机器人的整个工作区域进行分析，从而获取一个综合的运动参数的方式来确定特定区域的运动参数，存在运动精度不高的问题。

针对上述相关技术中存在的问题，本发明实施例提供了一种工业机器人运动精度补偿方法，该方法可以应用于服务器中，服务器可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现。需要说明的是，本申请各实施例中提及的“多个”等的数量均指代“至少两个”的数量，比如，“多个”指“至少两个”。

在对本发明实施例的具体实施方式进行说明之前，先对本发明实施例的主要应用场景进行说明。本发明实施例提供了一种工业机器人运动精度补偿方法，该方法主要应用于对工业机器人的运动参数标定补偿的场景。主要是通过建立运动参数库，其中，运动参数库中包括工业机器人在多种参考工作条件下对应的运动参数，在工业机器人每次作业前，获取工业机器人的当前工作条件，并基于运动参数库确定当前工作条件对应的运动参数。由于在工业机器人每次作业前，都会确定工业机器人当前工作条件对应的运动参数，从而避免发生当工业机器人的工作条件变化时，使得工业机器人的运动参数变化，直接影响工业机器人的运动精度的问题。另外，由于在工业机器人每次作业前，只需将当前工作条件与运动参数库进行匹配，即可确定当前工作条件对应的运动参数，不需要花费大量测试的时间，从而提高工业机器人的工作效率。另外，由于不是基于工业机器人整个工作区域对运动参数进行标定，而是在每次作业前确定工业机器人的最小工作区域，然后将工业机器人当前工作条件与运动参数库进行匹配，确定当前工作条件对应的运动参数，确定的运动参数在标定时就是基于工业机器人的最小工作区域进行标定的，从而确定的运动参数更加准确，工业机器人在该运动参数下作业时，运动精度也就越高。

基于此，参见图1，提供了一种工业机器人运动精度补偿方法。以该方法应用于服务器，且执行主体为服务器为例进行说明，该方法包括如下步骤：

101、建立运动参数库；运动参数库包括多个不同的参考工作条件及工业机器人在每一参考工作条件下对应的运动参数，每一参考工作条件是将工作条件总集合中每一集合中的每一元素进行组合构成的；

102、获取工业机器人的当前工作条件；

103、判断运动参数库中是否存在与当前工作条件相匹配的参考工作条件；

104、若存在，则将相匹配的参考工作条件对应的运动参数作为当前工作条件对应的运动参数；

105、若不存在，则对当前工作条件对应的运动参数进行插值，并将插值结果作为当前工作条件对应的运动参数。

在上述步骤101中，工作条件总集合可以包括负载取值集合及工作区域集合，也可以包括负载取值集合、温度取值集合及工作区域集合，还可以包括负载取值集合、温度取值集合、湿度取值集合及工作区域集合，本发明实施例对此不作具体限定。具体地，工作条件总集合具体包括哪几种类型的工作条件，是根据工业机器人的具体需求确定的。例如，负载、温度及工作区域对工业机器人的运动参数影响较大，相应地，工作条件总集合包括负载取值集合、温度取值集合及工作区域集合。

另外，例如，工业机器人的当前工作条件包括负载、温度、湿度及工作区域，相应地，建立运动参数库，可以包括：将负载取值集合中的每一负载、温度取值集合中的每一温度、湿度取值集合中的每一湿度及工作区域集合中的每一工作区域进行组合，将每一组合结果作为参考工作条件，确定每一参考工作条件对应的运动参数，由每一参考工作条件及每一参考工作条件对应的运动参数构成运动参数库。

在上述步骤102中，工业机器人的当前工作条件可以包括负载及工作区域，但是，有的工业机器人工作于温度变化大的工作条件下，温度的变化也会工业机器人连杆的柔性发生变化，因此，工业机器人的当前工作条件可以包括负载、温度及工作区域，本发明实施例对此不作具体限定。具体地，工业机器人的当前工作条件由工业机器人的工作内容及工作环境等情况确定。

在上述步骤103中，匹配的方式采用的是精确匹配，例如，工业机器人的当前工作条件包括负载及工作区域，且当前负载为40kg，工作区域为A。若运动参数库中存在与工业机器人的当前工作条件相匹配的参考工作条件，相应的，与当前工作条件相匹配的参考工作条件也包括负载及工作区域，且负载也为40kg，工作区域也为A。采用精确匹配的方式，从而使得所确定的工业机器人当前工作条件对应的运动参数更加精确，进而有效提高工业机器人的运动精度。另外，上述判断运动参数库中是否存在与当前工作条件相匹配的参考工作条件的过程，是在工业机器人作业前进行的。

在上述步骤105中，插值的方式可以为线性插值、指数插值、多项式插值及对数差值等，本发明实施例对此不作具体限定。

在上述步骤104及105中，在确定工业机器人当前工作条件对应的运动参数后，会将当前工作条件对应的运动参数发送至机器人控制器，优化工业机器人的运动控制系统，实现对工业机器人的运动参数标定补偿工作。

本发明实施例提供的方法，通过建立运动参数库，获取工业机器人的当前工作条件，判断运动参数库中是否存在与当前工作条件相匹配的参考工作条件，若存在，则将相匹配的参考工作条件对应的运动参数作为当前工作条件对应的运动参数，若不存在，则对当前工作条件对应的运动参数进行插值，并将插值结果作为当前工作条件对应的运动参数。由于在工业机器人每次作业前，都会确定工业机器人当前工作条件对应的运动参数，从而避免发生当工业机器人的工作条件变化时，使得工业机器人的运动参数变化，直接影响工业机器人的运动精度的问题。

另外，由于在工业机器人每次作业前，只需将当前工作条件与运动参数库进行匹配，即可确定当前工作条件对应的运动参数，不需要花费大量测试的时间，从而提高工业机器人的工作效率。

另外，由于不是基于工业机器人整个工作区域对运动参数进行标定，而是在每次作业前确定工业机器人的最小工作区域，然后将工业机器人当前工作条件与运动参数库进行匹配，确定当前工作条件对应的运动参数，确定的运动参数在标定时就是基于工业机器人的最小工作区域进行标定的，从而确定的运动参数更加准确，工业机器人在该运动参数下作业时，运动精度也就越高。

再者，若运动参数库中不存在与当前工作条件相匹配的参考工作条件，则对当前工作条件对应的运动参数进行插值，并将插值结果作为当前工作条件对应的运动参数，由于运动参数库不需要包含工业机器人在任何工作条件下对应的运动参数，从而可以减少建立运动参数库的时间及工作量。

结合上述实施例的内容，在一个实施例中，工作条件总集合包括负载取值集合及工作区域集合，相应地，建立运动参数库，包括：将负载取值集合中的每一负载与工作区域集合中的每一工作区域进行组合，将每一组合结果作为参考工作条件，确定每一参考工作条件对应的运动参数，由每一参考工作条件及每一参考工作条件对应的运动参数构成运动参数库。

其中，负载取值集合的取值范围可以为工业机器人的负载范围，由于限缩了负载取值集合的取值范围，且取值范围是根据工业机器人的实际工作情况确定的，从而减少建立运动参数库的时间，且提高运动参数库存在与当前工作条件相匹配的参考工作条件的概率。例如，工业机器人的负载范围为0kg至100kg，相应地，负载取值集合中的每一负载均属于0 kg至100 kg这一负载范围内的数值。具体地，例如，工业机器人的负载范围为0 kg至100 kg，负载取值集合可以为：0kg、10kg、20kg、30kg、40kg、50kg、60kg、70kg、80kg、90kg及100kg，也可以为：0kg、20kg、40kg、60kg、80kg及100kg，本发明实施例对此不作具体限定。需要说明的是，负载取值集合中的具体取值可以结合工业机器人的实际需求确定，例如，若53kg及65 kg为工业机器人的常用负载，则可以在负载取值集合中增加53kg及65 kg这一取值。需要说明的是，负载取值集合中的取值越多，相应地，负载取值集合存在与当前工作条件相匹配的参考工作条件的概率越大。工作区域集合的划分范围可以基于工业机器人的最大工作空间确定，具体地，可以通过对工业机器人机械臂的最大工作空间进行划分，根据划分结果构成工作区域集合，而最大工作空间的具体划分方式可以结合工业机器人的实际需求确定，本发明实施例不对最大工作空间的划分方式作限定。由于工作区域集合的划分范围是基于工业机器人的最大工作空间确定的，从而提高运动参数库存在与当前工作条件相匹配的参考工作条件的概率。且最大工作空间的具体划分方式可以结合工业机器人的实际使用需求确定，从而提高运动参数库存在与当前工作条件相匹配的参考工作条件的概率，从而提高工业机器人当前工作条件对应的运动参数的精确性。工作区域集合的划分范围也可以直接基于工业机器人的实际使用需求确定，本发明实施例对此不作具体限定，例如，工业机器人常工作于某一个区域，则工作区域集合的划分范围可以基于工业机器人常工作的这一区域确定。

本发明实施例提供的方法，通过穷举的方式确定运动参数库。由于在获取工业机器人的当前工作条件后，不需要再根据当前工作条件对工业机器人的运动参数进行标定补偿工作，只需确定工业机器人的当前工作条件，判断运动参数库中是否存在与当前工作条件相匹配的参考工作条件，从而提高工业机器人的工作效率，避免在工业机器人投入生产后，每次工业机器人开始作业前，需要花费大量测试的时间对工业机器人的运动参数进行标定补偿工作。

结合上述实施例的内容，在一个实施例中，负载取值集合的确定过程，包括：

基于预设方式，对工业机器人的负载进行调整；其中，负载的调整范围为工业机器人的负载范围；

由每次调整后的负载构成负载取值集合。

例如，工业机器人的负载范围为0kg至100 kg，可以基于每次将负载增加10 kg的方式，对工业机器人的负载进行调整，若工业机器人负载的初始值为0kg，相应地，每次调整后的负载为：10kg、20kg、30kg、40kg、50kg、60kg、70kg、80kg、90kg及100kg。具体地，预设方式可以基于工业机器人的实际使用需求确定。

本发明实施例提供的方法，通过限定负载的调整范围为工业机器人的负载范围，由于限缩了负载取值集合的取值范围，且取值范围是根据工业机器人的实际工作情况确定的，从而减少建立运动参数库的时间，且提高运动参数库存在与当前工作条件相匹配的参考工作条件的概率。

结合上述实施例的内容，在一个实施例中，工作区域集合的确定过程，包括：

确定工业机器人的前方最大工作空间；

根据前方最大工作空间，建立正方体区域；

连接正方体区域每两条对边的中点，将正方体区域划分为8个立方体区域，并由8个立方体区域构成工作区域集合。

其中，前方最大工作空间指的是工业机器人的机械臂朝向前方所能到达的最大工作空间。

具体地，划分结果可以如图2所示，划分过程可以如图3所示。

结合上述实施例的内容，在一个实施例中，当前工作条件包括当前负载及当前工作区域；相应地，对当前工作条件对应的运动参数进行插值，并将插值结果作为当前工作条件对应的运动参数，包括：

对满足预设条件的参考工作条件对应的运动参数求平均，将平均值作为当前工作条件对应的运动参数，预设条件包括工作区域与当前工作区域相同且负载与当前负载最接近。

例如，当前工作条件中的当前负载为45 kg、当前工作区域为A区域，而运动参数库中不存在负载为45 kg的参考工作条件，但存在工作区域为A区域的参考工作条件，且运动参数库中与当前工作区域相同且负载与当前负载最接近的参考工作条件包括两个，分别对应为：负载为40 kg及工作区域为A区域；负载为50kg及工作区域为A区域。相应地，对负载为40 kg、工作区域为A区域的参考工作条件对应的运动参数及负载为50kg、工作区域为A区域的参考工作条件对应的运动参数求平均，将平均值作为当前工作条件对应的运动参数。

本发明实施例提供的方法，通过对满足预设条件的参考工作条件对应的运动参数求平均，将平均值作为当前工作条件对应的运动参数。由于运动参数库中不存在与当前工作条件相匹配的参考工作条件时，不需要根据当前工作条件对工业机器人的运动参数进行标定，而是通过插值的方式，确定当前工作条件对应的运动参数，从而提高工业机器人的工作效率。另外，确定当前工作条件对应的运动参数更加简单便捷。再者，保证工业机器人在任何工作条件下均能确定对应的运动参数，从而提高工业机器人的运动精度。

结合上述实施例的内容，在一个实施例中，工作条件总集合包括负载取值集合、温度取值集合及工作区域集合，相应地，建立运动参数库，包括：将负载取值集合中的每一负载、温度取值集合中的每一温度及工作区域集合中的每一工作区域进行组合，将每一组合结果作为参考工作条件，确定每一参考工作条件对应的运动参数，由每一参考工作条件及每一参考工作条件对应的运动参数构成运动参数库。

其中，负载取值集合及工作区域集合的确定过程可参考上述由负载取值集合及工作区域集合确定运动参数库的实施例，在此不再赘述。而温度取值集合的取值范围可以通过工业机器人的工作温度范围确定，温度取值集合的具体取值可以基于工业机器人的实际使用需求确定，本发明实施例对此不作具体限定。

结合上述实施例的内容，在一个实施例中，如图4所示，提供了一种工业机器人运动精度补偿系统，该系统包括：

建立模块，用于建立运动参数库；运动参数库包括多个不同的参考工作条件及工业机器人在每一参考工作条件下对应的运动参数，每一参考工作条件是将工作条件总集合中每一集合中的每一元素进行组合构成的；

识别模块，用于获取工业机器人的当前工作条件；

处理模块，用于判断运动参数库中是否存在与当前工作条件相匹配的参考工作条件；运动参数库包括多个不同的参考工作条件及每一参考工作条件对应的运动参数；若存在，则将相匹配的参考工作条件对应的运动参数作为当前工作条件对应的运动参数；若不存在，则对当前工作条件对应的运动参数进行插值，并将插值结果作为当前工作条件对应的运动参数；并将当前工作条件对应的运动参数输入至补偿输出模块；

补偿输出模块，用于接收当前工作条件对应的运动参数，并将当前工作条件对应的运动参数输入至机器人控制器。

需要说明的是，图4中分别与建立模块、识别模块、处理模块及补偿输出模块相连接的为机器人控制器。

其中，上述系统中各个模块的执行过程及相关名词解释，可参考上述一种工业机器人运动精度补偿方法相关实施例的内容，此处不再赘述。需要说明的是，工业机器人运动精度补偿系统、机器人控制器及工业机器人的交互图可以如图5所示，需要说明的是，图5中标号1表示机器人本体，标号2表示机器人控制器，标号3表示工业机器人运动精度补偿系统。

本发明实施例提供的系统，通过建立运动参数库，获取工业机器人的当前工作条件，判断运动参数库中是否存在与当前工作条件相匹配的参考工作条件，若存在，则将相匹配的参考工作条件对应的运动参数作为当前工作条件对应的运动参数，若不存在，则对当前工作条件对应的运动参数进行插值，并将插值结果作为当前工作条件对应的运动参数。由于在工业机器人每次作业前，都会确定工业机器人当前工作条件对应的运动参数，从而避免发生当工业机器人的工作条件变化时，使得工业机器人的运动参数变化，直接影响工业机器人的运动精度的问题。

另外，由于在工业机器人每次作业前，只需将当前工作条件与运动参数库进行匹配，即可确定当前工作条件对应的运动参数，不需要花费大量测试的时间，从而提高工业机器人的工作效率。

另外，由于不是基于工业机器人整个工作区域对运动参数进行标定，而是在每次作业前确定工业机器人的最小工作区域，然后将工业机器人当前工作条件与运动参数库进行匹配，确定当前工作条件对应的运动参数，确定的运动参数在标定时就是基于工业机器人的最小工作区域进行标定的，从而确定的运动参数更加准确，工业机器人在该运动参数下作业时，运动精度也就越高。

再者，若运动参数库中不存在与当前工作条件相匹配的参考工作条件，则对当前工作条件对应的运动参数进行插值，并将插值结果作为当前工作条件对应的运动参数，由于运动参数库不需要包含工业机器人在任何工作条件下对应的运动参数，从而可以减少建立运动参数库的时间及工作量。

结合上述实施例的内容，在一个实施例中，识别模块通过手动输入或自动识别的方式获取工业机器人的当前工作条件。

例如，当前工作条件包括当前负载及当前工作区域，自动识别的方式获取工业机器人的当前工作条件包括但不限于：通过机器人力矩电流等信号识别工业机器人当前负载，通过机器人运动程序识别工业机器人的当前工作区域。

应该理解的是，虽然图1的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图1中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

结合上述实施例的内容，在一个实施例中，如图6所示，提供了一种工业机器人运动精度补偿装置，包括：建立模块601、获取模块602及判断模块603，其中：

建立模块601，用于建立运动参数库；运动参数库包括多个不同的参考工作条件及工业机器人在每一参考工作条件下对应的运动参数，每一参考工作条件是将工作条件总集合中每一集合中的每一元素进行组合构成的；

获取模块602，用于获取工业机器人的当前工作条件；

判断模块603，用于判断运动参数库中是否存在与当前工作条件相匹配的参考工作条件；若存在，则将相匹配的参考工作条件对应的运动参数作为当前工作条件对应的运动参数；若不存在，则对当前工作条件对应的运动参数进行插值，并将插值结果作为当前工作条件对应的运动参数。

在一个实施例中，建立模块601，包括：

第一构成单元，用于将负载取值集合中的每一负载与工作区域集合中的每一工作区域进行组合，将每一组合结果作为参考工作条件，确定每一参考工作条件对应的运动参数，由每一参考工作条件及每一参考工作条件对应的运动参数构成运动参数库。

在一个实施例中，第一构成单元，包括：

调整子单元，用于基于预设方式，对工业机器人的负载进行调整；其中，负载的调整范围为工业机器人的负载范围；

第一构成子单元，用于由每次调整后的负载构成负载取值集合。

在一个实施例中，第一构成单元，包括：

确定子单元，用于确定工业机器人的前方最大工作空间；

建立子单元，用于根据前方最大工作空间，建立正方体区域；

划分子单元，用于连接正方体区域每两条对边的中点，将正方体区域划分为8个立方体区域，并由8个立方体区域构成工作区域集合。

在一个实施例中，判断模块603，包括：

求平均单元，用于对满足预设条件的参考工作条件对应的运动参数求平均，将平均值作为当前工作条件对应的运动参数，预设条件包括工作区域与当前工作区域相同且负载与当前负载最接近。

在一个实施例中，建立模块601，包括：

第二构成单元，用于将负载取值集合中的每一负载、温度取值集合中的每一温度及工作区域集合中的每一工作区域进行组合，将每一组合结果作为参考工作条件，确定每一参考工作条件对应的运动参数，由每一参考工作条件及每一参考工作条件对应的运动参数构成运动参数库。

关于工业机器人运动精度补偿装置的具体限定可以参见上文中对于工业机器人运动精度补偿方法的限定，在此不再赘述。上述工业机器人运动精度补偿装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图7所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储运动参数库的数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种工业机器人运动精度补偿方法。

本领域技术人员可以理解，图7中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：

建立运动参数库；运动参数库包括多个不同的参考工作条件及工业机器人在每一参考工作条件下对应的运动参数，每一参考工作条件是将工作条件总集合中每一集合中的每一元素进行组合构成的；

获取工业机器人的当前工作条件；

判断运动参数库中是否存在与当前工作条件相匹配的参考工作条件；

若存在，则将相匹配的参考工作条件对应的运动参数作为当前工作条件对应的运动参数；

若不存在，则对当前工作条件对应的运动参数进行插值，并将插值结果作为当前工作条件对应的运动参数。

在一个实施例中，工作条件总集合包括负载取值集合及工作区域集合，相应地，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：

将负载取值集合中的每一负载与工作区域集合中的每一工作区域进行组合，将每一组合结果作为参考工作条件，确定每一参考工作条件对应的运动参数，由每一参考工作条件及每一参考工作条件对应的运动参数构成运动参数库。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：基于预设方式，对工业机器人的负载进行调整；其中，负载的调整范围为工业机器人的负载范围；由每次调整后的负载构成负载取值集合。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：

确定工业机器人的前方最大工作空间；

根据前方最大工作空间，建立正方体区域；

连接正方体区域每两条对边的中点，将正方体区域划分为8个立方体区域，并由8个立方体区域构成工作区域集合。

在一个实施例中，当前工作条件包括当前负载及当前工作区域；相应地，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：对满足预设条件的参考工作条件对应的运动参数求平均，将平均值作为当前工作条件对应的运动参数，预设条件包括工作区域与当前工作区域相同且负载与当前负载最接近。

在一个实施例中，工作条件总集合包括负载取值集合、温度取值集合及工作区域集合，相应地，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：

将负载取值集合中的每一负载、温度取值集合中的每一温度及工作区域集合中的每一工作区域进行组合，将每一组合结果作为参考工作条件，确定每一参考工作条件对应的运动参数，由每一参考工作条件及每一参考工作条件对应的运动参数构成运动参数库。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

建立运动参数库；运动参数库包括多个不同的参考工作条件及工业机器人在每一参考工作条件下对应的运动参数，每一参考工作条件是将工作条件总集合中每一集合中的每一元素进行组合构成的；

获取工业机器人的当前工作条件；

判断运动参数库中是否存在与当前工作条件相匹配的参考工作条件；

若存在，则将相匹配的参考工作条件对应的运动参数作为当前工作条件对应的运动参数；

若不存在，则对当前工作条件对应的运动参数进行插值，并将插值结果作为当前工作条件对应的运动参数。

在一个实施例中，工作条件总集合包括负载取值集合及工作区域集合，相应地，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：将负载取值集合中的每一负载与工作区域集合中的每一工作区域进行组合，将每一组合结果作为参考工作条件，确定每一参考工作条件对应的运动参数，由每一参考工作条件及每一参考工作条件对应的运动参数构成运动参数库。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：

基于预设方式，对工业机器人的负载进行调整；其中，负载的调整范围为工业机器人的负载范围；

由每次调整后的负载构成负载取值集合。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：

确定工业机器人的前方最大工作空间；

根据前方最大工作空间，建立正方体区域；

连接正方体区域每两条对边的中点，将正方体区域划分为8个立方体区域，并由8个立方体区域构成工作区域集合。

在一个实施例中，当前工作条件包括当前负载及当前工作区域；相应地，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：对满足预设条件的参考工作条件对应的运动参数求平均，将平均值作为当前工作条件对应的运动参数，预设条件包括工作区域与当前工作区域相同且负载与当前负载最接近。

在一个实施例中，工作条件总集合包括负载取值集合、温度取值集合及工作区域集合，相应地，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：

将负载取值集合中的每一负载、温度取值集合中的每一温度及工作区域集合中的每一工作区域进行组合，将每一组合结果作为参考工作条件，确定每一参考工作条件对应的运动参数，由每一参考工作条件及每一参考工作条件对应的运动参数构成运动参数库。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器（Read-Only Memory，ROM）、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器（Random Access Memory，RAM）或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器（Static Random Access Memory，SRAM）或动态随机存取存储器（Dynamic Random Access Memory，DRAM）等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种工业机器人运动精度补偿方法，其特征在于，所述方法包括：

建立运动参数库；所述运动参数库包括多个不同的参考工作条件及所述工业机器人在每一参考工作条件下对应的运动参数，所述每一参考工作条件是将工作条件总集合中每一集合中的每一元素进行组合构成的；

获取工业机器人的当前工作条件；

判断所述运动参数库中是否存在与所述当前工作条件相匹配的参考工作条件；

若存在，则将相匹配的参考工作条件对应的运动参数作为所述当前工作条件对应的运动参数；

若不存在，则对所述当前工作条件对应的运动参数进行插值，并将插值结果作为所述当前工作条件对应的运动参数；

所述工作条件总集合包括负载取值集合及工作区域集合，相应地，所述建立运动参数库，包括：

将所述负载取值集合中的每一负载与所述工作区域集合中的每一工作区域进行组合，将每一组合结果作为参考工作条件，确定每一参考工作条件对应的运动参数，由每一参考工作条件及每一参考工作条件对应的运动参数构成所述运动参数库。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述负载取值集合的确定过程，包括：

基于预设方式，对所述工业机器人的负载进行调整；其中，负载的调整范围为所述工业机器人的负载范围；

由每次调整后的负载构成所述负载取值集合。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述工作区域集合的确定过程，包括：

确定所述工业机器人的前方最大工作空间；

根据所述前方最大工作空间，建立正方体区域；

连接所述正方体区域每两条对边的中点，将所述正方体区域划分为8个立方体区域，并由所述8个立方体区域构成所述工作区域集合。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当前工作条件包括当前负载及当前工作区域；相应地，所述对所述当前工作条件对应的运动参数进行插值，并将插值结果作为所述当前工作条件对应的运动参数，包括：

对满足预设条件的参考工作条件对应的运动参数求平均，将平均值作为所述当前工作条件对应的运动参数，所述预设条件包括工作区域与所述当前工作区域相同且负载与所述当前负载最接近。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述工作条件总集合包括负载取值集合、温度取值集合及工作区域集合，相应地，所述建立运动参数库，包括：

将负载取值集合中的每一负载、温度取值集合中的每一温度及工作区域集合中的每一工作区域进行组合，将每一组合结果作为参考工作条件，确定每一参考工作条件对应的运动参数，由每一参考工作条件及每一参考工作条件对应的运动参数构成所述运动参数库。

6.一种工业机器人运动精度补偿系统，其特征在于，所述系统包括：

建立模块，用于建立运动参数库；所述运动参数库包括多个不同的参考工作条件及所述工业机器人在每一参考工作条件下对应的运动参数，所述每一参考工作条件是将工作条件总集合中每一集合中的每一元素进行组合构成的，所述工作条件总集合包括负载取值集合及工作区域集合，相应地，所述建立运动参数库，包括：

将所述负载取值集合中的每一负载与所述工作区域集合中的每一工作区域进行组合，将每一组合结果作为参考工作条件，确定每一参考工作条件对应的运动参数，由每一参考工作条件及每一参考工作条件对应的运动参数构成所述运动参数库；

识别模块，用于获取工业机器人的当前工作条件；

处理模块，用于判断所述运动参数库中是否存在与所述当前工作条件相匹配的参考工作条件；所述运动参数库包括多个不同的参考工作条件及每一参考工作条件对应的运动参数；若存在，则将相匹配的参考工作条件对应的运动参数作为所述当前工作条件对应的运动参数；若不存在，则对所述当前工作条件对应的运动参数进行插值，并将插值结果作为所述当前工作条件对应的运动参数；并将所述当前工作条件对应的运动参数输入至补偿输出模块；

所述补偿输出模块，用于接收所述当前工作条件对应的运动参数，并将所述当前工作条件对应的运动参数输入至机器人控制器。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述识别模块通过手动输入或自动识别的方式获取所述工业机器人的当前工作条件。

8.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至5中任一项所述的方法的步骤。

9.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至5中任一项所述的方法的步骤。

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