CN116100563A - 一种机器人末端精度控制方法、装置、存储介质及机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机器人末端精度控制方法、装置、存储介质及机器人，涉及机器人控制技术领域，所述方法包括：获得各个关节的第一关节振动信号以及第一末端振动偏移数据；基于第一关节振动信号以及第一末端振动偏移数据获得各个关节对应的振动补偿信号；基于振动补偿信号对所述机器人对应关节进行振动补偿调整控制，并采集调整控制后的各个关节的第二关节振动信号及第二末端振动偏移数据；基于第二关节振动信号及第二末端振动偏移数据对振动补偿信号进行拟合优化处理；基于优化振动补偿信号对机器人对应关节进行振动补偿优化控制，直至机器人末端的末端振动偏移数据在预设范围内。在本发明实施例中，可以提高机器人末端的控制精度。

Description

一种机器人末端精度控制方法、装置、存储介质及机器人

技术领域

本发明涉及机器人控制领域，尤其涉及一种机器人末端精度控制方法、装置、存储介质及机器人。

背景技术

在使用机器人来进行作业时，作业的精度将会直接影响作业效率和作业质量；由于机器人用于作业的机械臂一般都具有多个关节，这些关节在作业时，都需要进行现有的电机驱动运动，因此，每个关节都会产生振动，这些关节所产生的振动都有可能影响机器人作业末端的作业精度，因此需要对机器人机械臂各个关节所产生的一些振动进行印制处理，从而保证机械臂末端的精度，从而保证作业效率和作业质量。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，本发明提供了一种机器人末端精度控制方法、装置、存储介质及机器人，有效的抑制机器人中机械臂的各个关节的振动，可以提高机器人末端的控制精度，提高机械臂的作业效率和作业质量。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种机器人末端精度控制方法，其特征在于，所述方法包括：

获得机器人的各个关节的第一关节振动信号以及机器人末端的第一末端振动偏移数据，其中，所述第一关节振动信号包括关节振动频率、关节振动幅度及关节振动方向；

基于所述第一关节振动信号以及所述第一末端振动偏移数据获得各个关节对应的振动补偿信号；

基于所述各个关节对应的振动补偿信号对所述机器人对应关节进行振动补偿调整控制，并采集调整控制后的各个关节的第二关节振动信号及第二末端振动偏移数据；

基于所述第二关节振动信号及所述第二末端振动偏移数据对所述振动补偿信号进行拟合优化处理，获得优化振动补偿信号；

基于所述优化振动补偿信号对所述机器人对应关节进行振动补偿优化控制，直至所述机器人末端的末端振动偏移数据在预设范围内。

可选的，所述获得机器人的各个关节的第一关节振动信号以及机器人末端的第一末端振动偏移数据，包括：

基于设置在机器人的各个关节上的振动传感器进行信号采集，获得机器人的各个关节的第一关节振动信号；

基于标定板下的像素坐标系获得所述机器人末端的第一末端振动偏移数据。

可选的，所述基于所述第一关节振动信号以及所述第一末端振动偏移数据获得各个关节对应的振动补偿信号，包括：

基于所述第一末端振动偏移数据判断所述机器人的各个关节是否需要进行振动补偿处理；

在所述机器人的各个关节需要进行振动补偿时，在所述机器人的各个关节中将两两相邻的第一关节振动信号组成一个相邻关节振动信号集合；

将所述相邻关节振动信号集合输入到对应的数字孪生仿真模型中进行相邻关节振动抵消仿真处理，获得相邻关节振动抵消仿真结果；

基于所述相邻关节振动抵消仿真结果生成所述机器人的各个关节对应的振动补偿信号；

所述数字孪生仿真模型为基于所述机器人中的两两相邻的关节的运行参数及控制算法参数以孪生网络构建的模型。

可选的，所述基于所述相邻关节振动抵消仿真结果生成所述机器人的各个关节对应的振动补偿信号，包括：

根据所述相邻关节振动抵消仿真结果确认所述机器人的各个关节中需要进行振动补偿的对应各个关节；

根据需要进行振动补偿的对应各个关节的第一关节振动信号中的关节振动频率、关节振动幅度及关节振动方向生成所述机器人的各个关节对应的振动补偿信号。

可选的，所述根据需要进行振动补偿的对应各个关节的第一关节振动信号中的关节振动频率、关节振动幅度及关节振动方向生成所述机器人的各个关节对应的振动补偿信号，包括：

根据需要进行振动补偿的对应各个关节的第一关节振动信号中的关节振动幅度确定关节振动反馈位置信息；

根据要进行振动补偿的对应各个关节的第一关节振动信号中的关节振动频率及关节振动方向确定关节抑制振动谐波；

将所述关节振动反馈位置信息及所述关节抑制振动谐波输入至PID控制器中生成所述机器人的各个关节对应的振动补偿信号。

可选的，所述基于所述第二关节振动信号及所述第二末端振动偏移数据对所述振动补偿信号进行拟合优化处理，获得优化振动补偿信号，包括：

判断所述第二末端振动偏移数据是否大于预设振动偏移数据；

若所述第二末端振动偏移数据是大于预设振动偏移数据时，对比所述第二末端振动偏移数据与所述第一末端振动偏移数据之间的大小关系；

在所述第二末端振动偏移数据大于所述第一末端振动偏移数据时，则基于所述第二末端振动偏移数据及所述第二关节振动信号重新生成各个关节对应的振动补偿信号；

在所述第二末端振动偏移数据小于所述第一末端振动偏移数据时，则基于各个关节对应的所述第二关节振动信号相对于各个关节对应的所述第一关节振动信号的大小对对应的所述振动补偿信号进行拟合优化处理，获得优化振动补偿信号。

可选的，所述基于各个关节对应的所述第二关节振动信号相对于各个关节对应的所述第一关节振动信号的大小对对应的所述振动补偿信号进行拟合优化处理，获得优化振动补偿信号，包括：

在所述各个关节对应的所述第二关节振动信号小于各个关节对应的所述第一关节振动信号时，对对应的振动补偿信号进行线性增大拟合优化处理，获得对应的优化振动补偿信号；

在所述各个关节对应的所述第二关节振动信号大于各个关节对应的所述第一关节振动信号时，对对应的振动补偿信号进行线性减小拟合优化处理，获得对应的优化振动补偿信号。

另外，本发明实施例还提供了一种机器人末端精度控制装置，所述装置包括：

第一获得模块：用于获得机器人的各个关节的第一关节振动信号以及机器人末端的第一末端振动偏移数据，其中，所述第一关节振动信号包括关节振动频率、关节振动幅度及关节振动方向；

第二获得模块：用于基于所述第一关节振动信号以及所述第一末端振动偏移数据获得各个关节对应的振动补偿信号；

调整控制模块：用于基于所述各个关节对应的振动补偿信号对所述机器人对应关节进行振动补偿调整控制，并采集调整控制后的各个关节的第二关节振动信号及第二末端振动偏移数据；

拟合优化模块：用于基于所述第二关节振动信号及所述第二末端振动偏移数据对所述振动补偿信号进行拟合优化处理，获得优化振动补偿信号；

优化控制模块：用于基于所述优化振动补偿信号对所述机器人对应关节进行振动补偿优化控制，直至所述机器人末端的末端振动偏移数据在预设范围内。

另外，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述中任意一项所述的机器人末端精度控制方法。

另外，本发明实施例还提供了一种机器人，所述机器人由若干个关节组成的机械臂及机器人控制器组成；所述机器人控制器包括：

一个或多个处理器；

存储器；

一个或多个应用程序，其中所述一个或多个应用程序被存储在所述存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个应用程序配置用于：执行根据上述中任意一项所述的机器人末端精度控制方法。

在本发明实施例中，通过对机器人的各个关节进行振动补偿调整控制，有效的抑制机器人中机械臂的各个关节的振动，保证机器人的机械臂末端的振动偏移在预设范围内，从而可以提高机器人末端的控制精度，提高机械臂的作业效率和作业质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明实施例中的机器人末端精度控制方法的流程示意图；

图2是本发明实施例中的机器人末端精度控制装置的结构组成示意图；

图3是本发明实施例中的机器人控制器的结构组成示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

请参阅图1，图1是本发明实施例中的机器人末端精度控制方法的流程示意图。

如图1所示，一种机器人末端精度控制方法，所述方法包括：

S11：获得机器人的各个关节的第一关节振动信号以及机器人末端的第一末端振动偏移数据，其中，所述第一关节振动信号包括关节振动频率、关节振动幅度及关节振动方向；

在本发明实施例中，所述获得机器人的各个关节的第一关节振动信号以及机器人末端的第一末端振动偏移数据，包括：基于设置在机器人的各个关节上的振动传感器进行信号采集，获得机器人的各个关节的第一关节振动信号；基于标定板下的像素坐标系获得所述机器人末端的第一末端振动偏移数据。

具体的，在机器人的机械臂中的各个关节对应的位置上设置相应的振动传感器，通过该振动传感器对各个关节在工作时的振动信号进行采集，即可获得机器人的各个关节的第一关节振动信号；在末端振动偏移数据上，需要通过标定板下的像素坐标系的方式来获得机器人末端的第一末端振动偏移数据。

S12：基于所述第一关节振动信号以及所述第一末端振动偏移数据获得各个关节对应的振动补偿信号；

在本发明具体实施过程中，所述基于所述第一关节振动信号以及所述第一末端振动偏移数据获得各个关节对应的振动补偿信号，包括：基于所述第一末端振动偏移数据判断所述机器人的各个关节是否需要进行振动补偿处理；在所述机器人的各个关节需要进行振动补偿时，在所述机器人的各个关节中将两两相邻的第一关节振动信号组成一个相邻关节振动信号集合；将所述相邻关节振动信号集合输入到对应的数字孪生仿真模型中进行相邻关节振动抵消仿真处理，获得相邻关节振动抵消仿真结果；基于所述相邻关节振动抵消仿真结果生成所述机器人的各个关节对应的振动补偿信号；所述数字孪生仿真模型为基于所述机器人中的两两相邻的关节的运行参数及控制算法参数以孪生网络构建的模型。

进一步的，所述基于所述相邻关节振动抵消仿真结果生成所述机器人的各个关节对应的振动补偿信号，包括：根据所述相邻关节振动抵消仿真结果确认所述机器人的各个关节中需要进行振动补偿的对应各个关节；根据需要进行振动补偿的对应各个关节的第一关节振动信号中的关节振动频率、关节振动幅度及关节振动方向生成所述机器人的各个关节对应的振动补偿信号。

进一步的，所述根据需要进行振动补偿的对应各个关节的第一关节振动信号中的关节振动频率、关节振动幅度及关节振动方向生成所述机器人的各个关节对应的振动补偿信号，包括：根据需要进行振动补偿的对应各个关节的第一关节振动信号中的关节振动幅度确定关节振动反馈位置信息；根据要进行振动补偿的对应各个关节的第一关节振动信号中的关节振动频率及关节振动方向确定关节抑制振动谐波；将所述关节振动反馈位置信息及所述关节抑制振动谐波输入至PID控制器中生成所述机器人的各个关节对应的振动补偿信号。

具体的，通过该第一末端振动偏移数据来判断机器人的各个关节是否需要进行振动补偿处理，即通过利用第一末端振动偏移数据来与预设的振动偏移范围数据进行对比的方式来判断机器人的各个关节是否需要进行振动补偿处理；在机器人的各个关节需要进行振动补偿时，首先是在机器人的各个关节中将两两相邻的第一关节振动信号组成一个相邻关节振动信号集合；然后将相邻关节振动信号集合输入到对应的数字孪生仿真模型中进行相邻关节振动抵消仿真处理，获得相邻关节振动抵消仿真结果；通过该相邻关节振动抵消仿真结果生成机器人的各个关节对应的振动补偿信号；其中，数字孪生仿真模型为根据机器人中的两两相邻的关节的运行参数及控制算法参数以孪生网络构建的模型。

即，生成机器人的各个关节对应的振动补偿信号的详细过程如下：根据相邻关节振动抵消仿真结果来首先确认机器人的各个关节中需要进行振动补偿的对应各个关节；然后根据需要进行振动补偿的对应各个关节的第一关节振动信号中的关节振动频率、关节振动幅度及关节振动方向来生成机器人的各个关节对应的振动补偿信号。

即，根据需要进行振动补偿的对应各个关节的第一关节振动信号中的关节振动幅度确定关节振动反馈位置信息；同时根据要进行振动补偿的对应各个关节的第一关节振动信号中的关节振动频率及关节振动方向确定关节抑制振动谐波；最后将关节振动反馈位置信息及关节抑制振动谐波输入至PID控制器中，在该PID控制器中生成机器人的各个关节对应的振动补偿信号；该PID控制器内提前设置了对应的算法，该算法可以根据关节振动反馈位置信息及关节抑制振动谐波计算得到对应所需的振动补偿信号。

S13：基于所述各个关节对应的振动补偿信号对所述机器人对应关节进行振动补偿调整控制，并采集调整控制后的各个关节的第二关节振动信号及第二末端振动偏移数据；

在本发明具体实施过程中，利用各个关节对应的振动补偿信号来对机器人对应关节进行振动补偿调整控制，并在补偿调整控制之后，再次采集调整控制后的各个关节的第二关节振动信号及第二末端振动偏移数据。

S14：基于所述第二关节振动信号及所述第二末端振动偏移数据对所述振动补偿信号进行拟合优化处理，获得优化振动补偿信号；

在本发明具体实施过程中，所述基于所述第二关节振动信号及所述第二末端振动偏移数据对所述振动补偿信号进行拟合优化处理，获得优化振动补偿信号，包括：判断所述第二末端振动偏移数据是否大于预设振动偏移数据；若所述第二末端振动偏移数据是大于预设振动偏移数据时，对比所述第二末端振动偏移数据与所述第一末端振动偏移数据之间的大小关系；在所述第二末端振动偏移数据大于所述第一末端振动偏移数据时，则基于所述第二末端振动偏移数据及所述第二关节振动信号重新生成各个关节对应的振动补偿信号；在所述第二末端振动偏移数据小于所述第一末端振动偏移数据时，则基于各个关节对应的所述第二关节振动信号相对于各个关节对应的所述第一关节振动信号的大小对对应的所述振动补偿信号进行拟合优化处理，获得优化振动补偿信号。

进一步的，所述基于各个关节对应的所述第二关节振动信号相对于各个关节对应的所述第一关节振动信号的大小对对应的所述振动补偿信号进行拟合优化处理，获得优化振动补偿信号，包括：在所述各个关节对应的所述第二关节振动信号小于各个关节对应的所述第一关节振动信号时，对对应的振动补偿信号进行线性增大拟合优化处理，获得对应的优化振动补偿信号；在所述各个关节对应的所述第二关节振动信号大于各个关节对应的所述第一关节振动信号时，对对应的振动补偿信号进行线性减小拟合优化处理，获得对应的优化振动补偿信号。

具体的，首先需要判断第二末端振动偏移数据是否大于预设振动偏移数据；若第二末端振动偏移数据是大于预设振动偏移数据时，则需要对比第二末端振动偏移数据与第一末端振动偏移数据之间的大小关系；在第二末端振动偏移数据大于第一末端振动偏移数据时，则需要根据第二末端振动偏移数据及第二关节振动信号按照本申请中的上述方法重新生成各个关节对应的振动补偿信号；在第二末端振动偏移数据小于第一末端振动偏移数据时，则需要根据各个关节对应的第二关节振动信号相对于各个关节对应的第一关节振动信号的大小对对应的振动补偿信号进行拟合优化处理，从而获得优化振动补偿信号。

即，在各个关节对应的第二关节振动信号小于各个关节对应的第一关节振动信号时，对对应的振动补偿信号进行线性增大拟合优化处理，即可获得对应的优化振动补偿信号；在各个关节对应的第二关节振动信号大于各个关节对应的第一关节振动信号时，对对应的振动补偿信号进行线性减小拟合优化处理，即可获得对应的优化振动补偿信号。

S15：基于所述优化振动补偿信号对所述机器人对应关节进行振动补偿优化控制，直至所述机器人末端的末端振动偏移数据在预设范围内。

在本发明具体实施过程中，根据优化振动补偿信号来对机器人对应关节进行振动补偿优化控制，这是一个循环过程，直到该机器人的末端振动偏移数据在预设范围内为止，才停止进行振动补偿优化控制。

在本发明实施例中，通过对机器人的各个关节进行振动补偿调整控制，有效的抑制机器人中机械臂的各个关节的振动，保证机器人的机械臂末端的振动偏移在预设范围内，从而可以提高机器人末端的控制精度，提高机械臂的作业效率和作业质量。

实施例二

请参阅图2，图2是本发明实施例中的机器人末端精度控制装置的结构组成示意图。

如图2所示，一种机器人末端精度控制装置，所述装置包括：

第一获得模块21：用于获得机器人的各个关节的第一关节振动信号以及机器人末端的第一末端振动偏移数据，其中，所述第一关节振动信号包括关节振动频率、关节振动幅度及关节振动方向；

在本发明实施例中，所述获得机器人的各个关节的第一关节振动信号以及机器人末端的第一末端振动偏移数据，包括：基于设置在机器人的各个关节上的振动传感器进行信号采集，获得机器人的各个关节的第一关节振动信号；基于标定板下的像素坐标系获得所述机器人末端的第一末端振动偏移数据。

具体的，在机器人的机械臂中的各个关节对应的位置上设置相应的振动传感器，通过该振动传感器对各个关节在工作时的振动信号进行采集，即可获得机器人的各个关节的第一关节振动信号；在末端振动偏移数据上，需要通过标定板下的像素坐标系的方式来获得机器人末端的第一末端振动偏移数据。

第二获得模块22：用于基于所述第一关节振动信号以及所述第一末端振动偏移数据获得各个关节对应的振动补偿信号；

在本发明具体实施过程中，所述基于所述第一关节振动信号以及所述第一末端振动偏移数据获得各个关节对应的振动补偿信号，包括：基于所述第一末端振动偏移数据判断所述机器人的各个关节是否需要进行振动补偿处理；在所述机器人的各个关节需要进行振动补偿时，在所述机器人的各个关节中将两两相邻的第一关节振动信号组成一个相邻关节振动信号集合；将所述相邻关节振动信号集合输入到对应的数字孪生仿真模型中进行相邻关节振动抵消仿真处理，获得相邻关节振动抵消仿真结果；基于所述相邻关节振动抵消仿真结果生成所述机器人的各个关节对应的振动补偿信号；所述数字孪生仿真模型为基于所述机器人中的两两相邻的关节的运行参数及控制算法参数以孪生网络构建的模型。

进一步的，所述基于所述相邻关节振动抵消仿真结果生成所述机器人的各个关节对应的振动补偿信号，包括：根据所述相邻关节振动抵消仿真结果确认所述机器人的各个关节中需要进行振动补偿的对应各个关节；根据需要进行振动补偿的对应各个关节的第一关节振动信号中的关节振动频率、关节振动幅度及关节振动方向生成所述机器人的各个关节对应的振动补偿信号。

进一步的，所述根据需要进行振动补偿的对应各个关节的第一关节振动信号中的关节振动频率、关节振动幅度及关节振动方向生成所述机器人的各个关节对应的振动补偿信号，包括：根据需要进行振动补偿的对应各个关节的第一关节振动信号中的关节振动幅度确定关节振动反馈位置信息；根据要进行振动补偿的对应各个关节的第一关节振动信号中的关节振动频率及关节振动方向确定关节抑制振动谐波；将所述关节振动反馈位置信息及所述关节抑制振动谐波输入至PID控制器中生成所述机器人的各个关节对应的振动补偿信号。

具体的，通过该第一末端振动偏移数据来判断机器人的各个关节是否需要进行振动补偿处理，即通过利用第一末端振动偏移数据来与预设的振动偏移范围数据进行对比的方式来判断机器人的各个关节是否需要进行振动补偿处理；在机器人的各个关节需要进行振动补偿时，首先是在机器人的各个关节中将两两相邻的第一关节振动信号组成一个相邻关节振动信号集合；然后将相邻关节振动信号集合输入到对应的数字孪生仿真模型中进行相邻关节振动抵消仿真处理，获得相邻关节振动抵消仿真结果；通过该相邻关节振动抵消仿真结果生成机器人的各个关节对应的振动补偿信号；其中，数字孪生仿真模型为根据机器人中的两两相邻的关节的运行参数及控制算法参数以孪生网络构建的模型。

即，生成机器人的各个关节对应的振动补偿信号的详细过程如下：根据相邻关节振动抵消仿真结果来首先确认机器人的各个关节中需要进行振动补偿的对应各个关节；然后根据需要进行振动补偿的对应各个关节的第一关节振动信号中的关节振动频率、关节振动幅度及关节振动方向来生成机器人的各个关节对应的振动补偿信号。

即，根据需要进行振动补偿的对应各个关节的第一关节振动信号中的关节振动幅度确定关节振动反馈位置信息；同时根据要进行振动补偿的对应各个关节的第一关节振动信号中的关节振动频率及关节振动方向确定关节抑制振动谐波；最后将关节振动反馈位置信息及关节抑制振动谐波输入至PID控制器中，在该PID控制器中生成机器人的各个关节对应的振动补偿信号；该PID控制器内提前设置了对应的算法，该算法可以根据关节振动反馈位置信息及关节抑制振动谐波计算得到对应所需的振动补偿信号。

调整控制模块23：用于基于所述各个关节对应的振动补偿信号对所述机器人对应关节进行振动补偿调整控制，并采集调整控制后的各个关节的第二关节振动信号及第二末端振动偏移数据；

在本发明具体实施过程中，利用各个关节对应的振动补偿信号来对机器人对应关节进行振动补偿调整控制，并在补偿调整控制之后，再次采集调整控制后的各个关节的第二关节振动信号及第二末端振动偏移数据。

拟合优化模块24：用于基于所述第二关节振动信号及所述第二末端振动偏移数据对所述振动补偿信号进行拟合优化处理，获得优化振动补偿信号；

在本发明具体实施过程中，所述基于所述第二关节振动信号及所述第二末端振动偏移数据对所述振动补偿信号进行拟合优化处理，获得优化振动补偿信号，包括：判断所述第二末端振动偏移数据是否大于预设振动偏移数据；若所述第二末端振动偏移数据是大于预设振动偏移数据时，对比所述第二末端振动偏移数据与所述第一末端振动偏移数据之间的大小关系；在所述第二末端振动偏移数据大于所述第一末端振动偏移数据时，则基于所述第二末端振动偏移数据及所述第二关节振动信号重新生成各个关节对应的振动补偿信号；在所述第二末端振动偏移数据小于所述第一末端振动偏移数据时，则基于各个关节对应的所述第二关节振动信号相对于各个关节对应的所述第一关节振动信号的大小对对应的所述振动补偿信号进行拟合优化处理，获得优化振动补偿信号。

进一步的，所述基于各个关节对应的所述第二关节振动信号相对于各个关节对应的所述第一关节振动信号的大小对对应的所述振动补偿信号进行拟合优化处理，获得优化振动补偿信号，包括：在所述各个关节对应的所述第二关节振动信号小于各个关节对应的所述第一关节振动信号时，对对应的振动补偿信号进行线性增大拟合优化处理，获得对应的优化振动补偿信号；在所述各个关节对应的所述第二关节振动信号大于各个关节对应的所述第一关节振动信号时，对对应的振动补偿信号进行线性减小拟合优化处理，获得对应的优化振动补偿信号。

具体的，首先需要判断第二末端振动偏移数据是否大于预设振动偏移数据；若第二末端振动偏移数据是大于预设振动偏移数据时，则需要对比第二末端振动偏移数据与第一末端振动偏移数据之间的大小关系；在第二末端振动偏移数据大于第一末端振动偏移数据时，则需要根据第二末端振动偏移数据及第二关节振动信号按照本申请中的上述方法重新生成各个关节对应的振动补偿信号；在第二末端振动偏移数据小于第一末端振动偏移数据时，则需要根据各个关节对应的第二关节振动信号相对于各个关节对应的第一关节振动信号的大小对对应的振动补偿信号进行拟合优化处理，从而获得优化振动补偿信号。

即，在各个关节对应的第二关节振动信号小于各个关节对应的第一关节振动信号时，对对应的振动补偿信号进行线性增大拟合优化处理，即可获得对应的优化振动补偿信号；在各个关节对应的第二关节振动信号大于各个关节对应的第一关节振动信号时，对对应的振动补偿信号进行线性减小拟合优化处理，即可获得对应的优化振动补偿信号。

优化控制模块25：用于基于所述优化振动补偿信号对所述机器人对应关节进行振动补偿优化控制，直至所述机器人末端的末端振动偏移数据在预设范围内。

在本发明具体实施过程中，根据优化振动补偿信号来对机器人对应关节进行振动补偿优化控制，这是一个循环过程，直到该机器人的末端振动偏移数据在预设范围内为止，才停止进行振动补偿优化控制。

在本发明实施例中，通过对机器人的各个关节进行振动补偿调整控制，有效的抑制机器人中机械臂的各个关节的振动，保证机器人的机械臂末端的振动偏移在预设范围内，从而可以提高机器人末端的控制精度，提高机械臂的作业效率和作业质量。

本发明实施例提供的一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述实施例中任意一个实施例的机器人末端精度控制方法。其中，所述计算机可读存储介质包括但不限于任何类型的盘（包括软盘、硬盘、光盘、CD-ROM、和磁光盘）、ROM（Read-Only Memory，只读存储器）、RAM（Random AcceSSMemory，随即存储器）、EPROM（EraSable Programmable Read-Only Memory，可擦写可编程只读存储器）、EEPROM（Electrically EraSable ProgrammableRead-Only Memory，电可擦可编程只读存储器）、闪存、磁性卡片或光线卡片。也就是，存储设备包括由设备（例如，计算机、手机）以能够读的形式存储或传输信息的任何介质，可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

本发明实施例还提供了一种计算机应用程序，其运行在计算机上，该计算机应用程序用于执行上述中任意一个实施例的机器人末端精度控制方法。

此外，图3是本发明实施例中的机器人控制器的结构组成示意图。

本发明实施例还提供了一种机器人，如图3所示。所述机器人由若干个关节组成的机械臂及机器人控制器组成；所述机器人控制器包括：处理器302、存储器303、输入单元304以及显示单元305等器件。本领域技术人员可以理解，图3示出的机器人控制器结构器件并不构成对所有设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件。存储器303可用于存储应用程序301以及各功能模块，处理器302运行存储在存储器303的应用程序301，从而执行设备的各种功能应用以及数据处理。存储器可以是内存储器或外存储器，或者包括内存储器和外存储器两者。内存储器可以包括只读存储器(ROM)、可编程 ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦写可编程ROM(EEPROM)、快闪存储器、或者随机存储器。外存储器可以包括硬盘、软盘、ZIP盘、U盘、磁带等。本发明所公开的存储器包括但不限于这些类型的存储器。本发明所公开的存储器只作为例子而非作为限定。

输入单元304用于接收信号的输入，以及接收用户输入的关键字。输入单元304可包括触控面板以及其它输入设备。触控面板可收集用户在其上或附近的触摸操作（比如用户使用手指、触笔等任何适合的物体或附件在触控面板上或在触控面板附近的操作），并根据预先设定的程序驱动相应的连接装置；其它输入设备可以包括但不限于物理键盘、功能键（比如播放控制按键、开关按键等）、轨迹球、鼠标、操作杆等中的一种或多种。显示单元305可用于显示用户输入的信息或提供给用户的信息以及终端设备的各种菜单。显示单元305可采用液晶显示器、有机发光二极管等形式。处理器302是终端设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个设备的各个部分，通过运行或执行存储在存储器303内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，执行各种功能和处理数据。

作为一个实施例，所述机器人由若干个关节组成的机械臂及机器人控制器组成；所述机器人控制器包括：一个或多个处理器302，存储器303，一个或多个应用程序301，其中所述一个或多个应用程序301被存储在存储器303中并被配置为由所述一个或多个处理器302执行，所述一个或多个应用程序301配置用于执行上述实施例中的任意一实施例中对的机器人末端精度控制方法。

在本发明实施例中，通过对机器人的各个关节进行振动补偿调整控制，有效的抑制机器人中机械臂的各个关节的振动，保证机器人的机械臂末端的振动偏移在预设范围内，从而可以提高机器人末端的控制精度，提高机械臂的作业效率和作业质量。

另外，以上对本发明实施例所提供的一种机器人末端精度控制方法、装置、存储介质及机器人进行了详细介绍，本文中应采用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种机器人末端精度控制方法，其特征在于，所述方法包括：

获得机器人的各个关节的第一关节振动信号以及机器人末端的第一末端振动偏移数据，其中，所述第一关节振动信号包括关节振动频率、关节振动幅度及关节振动方向；

基于所述第一关节振动信号以及所述第一末端振动偏移数据获得各个关节对应的振动补偿信号；

基于所述各个关节对应的振动补偿信号对所述机器人对应关节进行振动补偿调整控制，并采集调整控制后的各个关节的第二关节振动信号及第二末端振动偏移数据；

基于所述第二关节振动信号及所述第二末端振动偏移数据对所述振动补偿信号进行拟合优化处理，获得优化振动补偿信号；

基于所述优化振动补偿信号对所述机器人对应关节进行振动补偿优化控制，直至所述机器人末端的末端振动偏移数据在预设范围内。

2.根据权利要求1所述的机器人末端精度控制方法，其特征在于，所述获得机器人的各个关节的第一关节振动信号以及机器人末端的第一末端振动偏移数据，包括：

基于设置在机器人的各个关节上的振动传感器进行信号采集，获得机器人的各个关节的第一关节振动信号；

基于标定板下的像素坐标系获得所述机器人末端的第一末端振动偏移数据。

3.根据权利要求1所述的机器人末端精度控制方法，其特征在于，所述基于所述第一关节振动信号以及所述第一末端振动偏移数据获得各个关节对应的振动补偿信号，包括：

基于所述第一末端振动偏移数据判断所述机器人的各个关节是否需要进行振动补偿处理；

在所述机器人的各个关节需要进行振动补偿时，在所述机器人的各个关节中将两两相邻的第一关节振动信号组成一个相邻关节振动信号集合；

将所述相邻关节振动信号集合输入到对应的数字孪生仿真模型中进行相邻关节振动抵消仿真处理，获得相邻关节振动抵消仿真结果；

基于所述相邻关节振动抵消仿真结果生成所述机器人的各个关节对应的振动补偿信号；

所述数字孪生仿真模型为基于所述机器人中的两两相邻的关节的运行参数及控制算法参数以孪生网络构建的模型。

4.根据权利要求3所述的机器人末端精度控制方法，其特征在于，所述基于所述相邻关节振动抵消仿真结果生成所述机器人的各个关节对应的振动补偿信号，包括：

根据所述相邻关节振动抵消仿真结果确认所述机器人的各个关节中需要进行振动补偿的对应各个关节；

根据需要进行振动补偿的对应各个关节的第一关节振动信号中的关节振动频率、关节振动幅度及关节振动方向生成所述机器人的各个关节对应的振动补偿信号。

5.根据权利要求4所述的机器人末端精度控制方法，其特征在于，所述根据需要进行振动补偿的对应各个关节的第一关节振动信号中的关节振动频率、关节振动幅度及关节振动方向生成所述机器人的各个关节对应的振动补偿信号，包括：

根据需要进行振动补偿的对应各个关节的第一关节振动信号中的关节振动幅度确定关节振动反馈位置信息；

根据要进行振动补偿的对应各个关节的第一关节振动信号中的关节振动频率及关节振动方向确定关节抑制振动谐波；

将所述关节振动反馈位置信息及所述关节抑制振动谐波输入至PID控制器中生成所述机器人的各个关节对应的振动补偿信号。

6.根据权利要求1所述的机器人末端精度控制方法，其特征在于，所述基于所述第二关节振动信号及所述第二末端振动偏移数据对所述振动补偿信号进行拟合优化处理，获得优化振动补偿信号，包括：

判断所述第二末端振动偏移数据是否大于预设振动偏移数据；

若所述第二末端振动偏移数据是大于预设振动偏移数据时，对比所述第二末端振动偏移数据与所述第一末端振动偏移数据之间的大小关系；

在所述第二末端振动偏移数据大于所述第一末端振动偏移数据时，则基于所述第二末端振动偏移数据及所述第二关节振动信号重新生成各个关节对应的振动补偿信号；

在所述第二末端振动偏移数据小于所述第一末端振动偏移数据时，则基于各个关节对应的所述第二关节振动信号相对于各个关节对应的所述第一关节振动信号的大小对对应的所述振动补偿信号进行拟合优化处理，获得优化振动补偿信号。

7.根据权利要求6所述的机器人末端精度控制方法，其特征在于，所述基于各个关节对应的所述第二关节振动信号相对于各个关节对应的所述第一关节振动信号的大小对对应的所述振动补偿信号进行拟合优化处理，获得优化振动补偿信号，包括：

在所述各个关节对应的所述第二关节振动信号小于各个关节对应的所述第一关节振动信号时，对对应的振动补偿信号进行线性增大拟合优化处理，获得对应的优化振动补偿信号；

在所述各个关节对应的所述第二关节振动信号大于各个关节对应的所述第一关节振动信号时，对对应的振动补偿信号进行线性减小拟合优化处理，获得对应的优化振动补偿信号。

8.一种机器人末端精度控制装置，其特征在于，所述装置包括：

第一获得模块：用于获得机器人的各个关节的第一关节振动信号以及机器人末端的第一末端振动偏移数据，其中，所述第一关节振动信号包括关节振动频率、关节振动幅度及关节振动方向；

第二获得模块：用于基于所述第一关节振动信号以及所述第一末端振动偏移数据获得各个关节对应的振动补偿信号；

调整控制模块：用于基于所述各个关节对应的振动补偿信号对所述机器人对应关节进行振动补偿调整控制，并采集调整控制后的各个关节的第二关节振动信号及第二末端振动偏移数据；

拟合优化模块：用于基于所述第二关节振动信号及所述第二末端振动偏移数据对所述振动补偿信号进行拟合优化处理，获得优化振动补偿信号；

优化控制模块：用于基于所述优化振动补偿信号对所述机器人对应关节进行振动补偿优化控制，直至所述机器人末端的末端振动偏移数据在预设范围内。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任意一项所述的机器人末端精度控制方法。

10.一种机器人，其特征在于，所述机器人由若干个关节组成的机械臂及机器人控制器组成；所述机器人控制器包括：

一个或多个处理器；

存储器；

一个或多个应用程序，其中所述一个或多个应用程序被存储在所述存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个应用程序配置用于：执行根据权利要求1至7中任意一项所述的机器人末端精度控制方法。

Images