CN117565063A - 晶圆搬运机械手传动部件磨损自适应定位补偿方法及系统 - Google Patents
晶圆搬运机械手传动部件磨损自适应定位补偿方法及系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117565063A CN117565063A CN202410062027.7A CN202410062027A CN117565063A CN 117565063 A CN117565063 A CN 117565063A CN 202410062027 A CN202410062027 A CN 202410062027A CN 117565063 A CN117565063 A CN 117565063A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- gear
- rotation
- compensation
- gears
- amount
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 59
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title claims abstract description 58
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 title abstract description 13
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 claims description 24
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 16
- 239000013598 vector Substances 0.000 claims description 16
- 230000015654 memory Effects 0.000 claims description 14
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 13
- 238000012549 training Methods 0.000 claims description 9
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 8
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 6
- 238000002372 labelling Methods 0.000 claims description 4
- 238000003062 neural network model Methods 0.000 claims description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 2
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 30
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- 230000005355 Hall effect Effects 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 1
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000010191 image analysis Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/16—Programme controls
- B25J9/1628—Programme controls characterised by the control loop
- B25J9/1641—Programme controls characterised by the control loop compensation for backlash, friction, compliance, elasticity in the joints
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
Abstract
本发明属于搬运机械手技术领域，本发明公开了晶圆搬运机械手传动部件磨损自适应定位补偿方法及系统；方法包括：根据传动顺序依次对i个齿轮设定序号；采集i个齿轮的转动量以及i个齿轮对应序号；根据每个齿轮实际转动量与每个齿轮标准转动量计算每个齿轮的偏差转动量；偏差转动量为第i个齿轮实际转动量与第i个齿轮标准转动量之间的差值；将i个齿轮实际转动量以及i个齿轮对应序号r输入预构建的定位补偿模型中，输出驱动电机的转动补偿量；根据转动补偿量在预设时间内控制驱动电机驱动轴增加转动补偿量，以使得搬运机械手执行末端到达预定的位移量；提升对晶圆的搬运效率。
Description
技术领域
本发明涉及搬运机械手技术领域，更具体地说，本发明涉及晶圆搬运机械手传动部件磨损自适应定位补偿方法及系统。
背景技术
现有技术如公开号为CN113276104A的中国专利公开了一种晶圆转载机构的机械臂校准装置及其校准方法，在第一机械臂活动端上设有影像抓取组件及晶圆定位件装卸机构，影像抓取组件具有上取像组件，晶圆定位件装卸机构具有定位刻度，在第二机械臂的活动端上设有晶圆取放机构，晶圆取放机构上设有指示刻度，主校正机构具有下取像组件，下取像组件上方设有具标准刻度的透明片；上、下取像组件分别对该标准刻度取像，可校正该影像抓取组件，并建立该第一机械臂的基准点坐标；下取像组件透视该定位刻度的位置影像，可校正该晶圆定位件装卸机构，并计算出该影像抓取组件及晶圆定位件装卸机构之间的相对坐标；该下取像组件透视该指示刻度的位置影像，可校正该晶圆取放机构，并建立该第二机械臂的基准点坐标；
现有技术是基于影像抓取组件及晶圆定位件装卸机构之间的相对坐标，然后控制机械手执行末端落在位置，实现精准定位，但是忽略了搬运机械手传动部件磨损所带来的定位偏差问题，在出现搬运机械手传动部件磨损（即硬件磨损）情况下，基于基准图像分析，很难做到精准定位。
鉴于此，本发明提出一种晶圆搬运机械手传动部件磨损自适应定位补偿方法及系统。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：晶圆搬运机械手传动部件磨损自适应定位补偿方法，搬运机械手传动部件包括驱动电机、i个齿轮以及传动皮带轮，i个齿轮件依次通过传动皮带轮传动连接，其中i个齿轮中的一个齿轮与驱动电机驱动轴同心固定，i为大于1的整数，包括：
根据传动顺序依次对i个齿轮设定序号；
采集i个齿轮的转动量以及i个齿轮对应序号；
根据每个齿轮实际转动量与每个齿轮标准转动量计算每个齿轮的偏差转动量；偏差转动量为第i个齿轮实际转动量与第i个齿轮标准转动量之间的差值；
将i个齿轮实际转动量以及i个齿轮对应序号输入预构建的定位补偿模型中，输出驱动电机的转动补偿量；
根据转动补偿量在预设时间内控制驱动电机驱动轴增加转动补偿量，以使得搬运机械手执行末端到达预定的位移量。
进一步地，根据传动顺序依次对i个齿轮递增设定序号r，r∈i，r为大于或等于1的整数。
进一步地，标准转动量通过相邻的两个齿轮的传动比R以及连接两个相邻齿轮的皮带轮的直径比D确定；
,/>；
式中，齿轮r为序号为r的齿轮；齿轮r-1为序号为r-1的齿轮，齿轮r-1通过皮带轮驱动，即齿轮r-1为主动齿轮，齿轮r为从动齿轮；从动皮带轮为齿轮r与齿轮r-1之间的皮带轮，主动皮带轮直径为皮带轮与齿轮r-1的连接直径；从动皮带轮直径为皮带轮与齿轮r的连接直径；
则齿轮r的转动量=齿轮r-1的转动量×R×D，齿轮r的转动量即齿轮标准转动量。
进一步地，定位补偿模型的训练方法包括：
预先收集同型号n个搬运机械手传动部件不同程度磨损状态下x组i个齿轮的偏差转动量以及对应的转动补偿量，n与x均为大于1的整数；
将一组i个齿轮的序号r对应的偏差转动量以及对应的转动补偿量，转换一组特征向量，其中/>为第x组中序号为1的齿轮偏差转动量，/>为第x组中序号为r的齿轮偏差转动量，/>为第x组中的转动补偿量；
将组特征向量中i个齿轮对应的偏差转动量作为定位补偿模型的输入，将组特征向量中转动补偿量作为定位补偿模型的输出；
使用均方误差作为定位补偿模型的损失函数；均方误差/>;其中，x为特征向量的组数,/>为转动补偿量预测值,/>为转动补偿量实际值；当/>达到预设值时，定位补偿模型训练收敛，获得最终的定位补偿模型，所述定位补偿模型为深度神经网络模型。
进一步地，所述转动补偿量为驱动电机驱动轴在原有转动圈数的基础上还需增加的转动圈数。
进一步地，收集每个齿轮连续的m个偏差转动量，并建立皮带轮状态分析集合，计算皮带轮状态分析集合内偏差转动量的均值以及标准系数，根据均值以及标准系数判定相应皮带轮的运行状态，m为大于1的整数。
进一步地，所述标准系数计算方法如下：
;
式中，为序号为r的齿轮对应的标准系数；/>为皮带轮状态分析集合内偏差转动量的均值；/>为皮带轮状态分析集合内第y个偏差转动量。
进一步地，所述根据均值以及标准系数判定相应皮带轮的运行状态的方法包括：
运行状态包括良好、一般与严重；
若均值小于预设均值阈值，则判定齿轮r与齿轮r-1之间的皮带轮运行状态为良好；
若均值大于等于预设均值阈值，且标准系数小于等于预设标准系数阈值，则判定齿轮r与齿轮r-1之间的皮带轮运行状态为严重；
若均值大于等于预设均值阈值，且标准系数大于预设标准系数阈值，则判定齿轮r与齿轮r-1之间的皮带轮运行状态为一般；预设次数阈值，当皮带轮运行状态为一般的次数大于次数阈值时，对相应的皮带轮进行预警。
进一步地，当r等于1时，根据均值以及标准系数判定驱动电机的运行状态；
若均值小于预设均值阈值，则判定驱动电机运行状态为良好；
若均值大于等于预设均值阈值，且标准系数小于等于预设标准系数阈值，则判定驱动电机运行状态为严重；
若均值大于等于预设均值阈值，且标准系数大于预设标准系数阈值，则判定驱动电机运行状态为一般。
晶圆搬运机械手传动部件磨损自适应定位补偿系统，实施所述的晶圆搬运机械手传动部件磨损自适应定位补偿方法，其特征在于，包括：
序号标注模块，用于根据传动顺序依次对i个齿轮设定序号；
数据采集模块，用于采集i个齿轮的转动量以及i个齿轮对应序号；
转动偏差量计算模块，用于根据每个齿轮实际转动量与每个齿轮标准转动量计算每个齿轮的偏差转动量；偏差转动量为第i个齿轮实际转动量与第i个齿轮标准转动量之间的差值；
自适应补偿模块，用于将i个齿轮实际转动量以及i个齿轮对应序号输入预构建的定位补偿模型中，输出驱动电机的转动补偿量；
电机控制模块，用于根据转动补偿量在预设时间内控制驱动电机驱动轴增加转动补偿量，以使得搬运机械手执行末端到达预定的位移量。
一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述的晶圆搬运机械手传动部件磨损自适应定位补偿方法。
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，所述计算机程序被执行时实现所述的晶圆搬运机械手传动部件磨损自适应定位补偿方法。
本发明晶圆搬运机械手传动部件磨损自适应定位补偿方法及系统的技术效果和优点：
通过采集每个齿轮的实际转动量，以及根据每个齿轮的标准转动量计算每个齿轮的偏差转动量，在对定位补偿模型训练时每个齿轮的安装位置，便于定位补偿模型学习每个齿轮传动比关系，在不同齿轮磨损情况下可以准确的输出相适应的转动补偿量，减小搬运机械手传动部件磨损带来的机械手执行末端位移偏差，有效提升机械手执行末端定位的准确性，提升对晶圆的搬运效率。
附图说明
图1为本发明实施例1中的晶圆搬运机械手传动部件结构示意图；
图2为本发明实施例1中的晶圆搬运机械手传动部件磨损自适应定位补偿系统示意图；
图3为本发明实施例2中的晶圆搬运机械手传动部件磨损自适应定位补偿系统示意图；
图4为本发明实施例3中的晶圆搬运机械手传动部件磨损自适应定位补偿方法流程图；
图5为本发明实施例4中的电子设备示意图；
图6为本发明实施例5中的存储介质示意图。
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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1-图2所示，本实施例所述晶圆搬运机械手传动部件磨损自适应定位补偿系统，包括序号标注模块、数据采集模块、转动偏差量计算模块、自适应补偿模块与电机控制模块；各个模块通过有线和/或无线的方式进行连接，实现模块间的数据传输；
搬运机械手传动部件包括驱动电机、i个齿轮以及传动皮带轮，i个齿轮件依次通过传动皮带轮传动连接，其中i个齿轮包括一个主动齿轮与i-1个从动齿轮，主动齿轮与驱动电机驱动轴同心固定，i为与大于1的整数，i的数据根据搬运机械手轴数确定，如图1所示，齿轮数量为3个，其中附图标记为2的齿轮为主动齿轮，附图标记为3与4的齿轮为从动齿轮，附图标记1是驱动电机驱动轴；
序号标注模块，用于根据传动顺序依次对i个齿轮设定序号，具体根据传动顺序依次对i个齿轮递增设定序号r，r∈i，r为大于或等于1的整数；
数据采集模块，用于采集i个齿轮的转动量以及i个齿轮对应序号r；转动量可通过霍尔效应传感器、编码器或旋转变压器获取，获取齿轮对应序号目的在于，每个齿轮传动比可能都不一样，通过序号确定每个齿轮标准转动量，可以提升对后续定位补偿模型训练效果，以及提升定位补偿模型预测准确度；
转动偏差量计算模块，用于根据每个齿轮实际转动量与每个齿轮标准转动量计算每个齿轮的偏差转动量；偏差转动量为第i个齿轮实际转动量与第i个齿轮标准转动量之间的差值；
标准转动量通过相邻的两个齿轮的传动比R以及连接两个相邻齿轮的皮带轮的直径比D确定，根据相邻两个齿轮的传动顺序，将其中一个齿轮标记为主动齿轮，将另一个齿轮标记为从动齿轮；
,/>，式中，齿轮r为序号为r的齿轮；齿轮r-1为序号为r-1的齿轮，齿轮r-1通过皮带轮驱动/>，即齿轮r-1为主动齿轮，齿轮r为从动齿轮；从动皮带轮为齿轮r与齿轮r-1之间的皮带轮，主动皮带轮直径为皮带轮与齿轮r-1的连接直径；从动皮带轮直径为皮带轮与齿轮r的连接直径；
则齿轮r的转动量=齿轮r-1的转动量×R×D，齿轮r的转动量即齿轮标准转动量；
自适应补偿模块，用于将i个齿轮实际转动量以及i个齿轮对应序号r输入预构建的定位补偿模型中，输出驱动电机的转动补偿量；
定位补偿模型的训练方法包括：
预先收集同型号n个搬运机械手传动部件不同程度磨损状态下x组i个齿轮的偏差转动量以及对应的转动补偿量，n与x均为大于1的整数；
将一组i个齿轮的序号r对应的偏差转动量以及对应的转动补偿量，转换一组特征向量，其中/>为第x组中序号为1的齿轮偏差转动量，/>为第x组中序号为r的齿轮偏差转动量，/>为第x组中的转动补偿量；
将组特征向量中i个齿轮对应的偏差转动量作为定位补偿模型的输入，将组特征向量中转动补偿量作为定位补偿模型的输出；使用均方误差作为定位补偿模型的损失函数；均方误差/>;其中，x为特征向量的组数,/>为转动补偿量预测值,/>为转动补偿量实际值；当/>达到预设值时，定位补偿模型训练收敛，获得最终的定位补偿模型，所述定位补偿模型为深度神经网络模型或其他合适的模型，在此不作具体限定；
电机控制模块，用于根据转动补偿量在预设时间内控制驱动电机驱动轴增加转动补偿量，以使得搬运机械手执行末端到达预定的位移量；转动补偿量为驱动电机驱动轴在原有转动圈数的基础上还需增加的转动圈数，具体可通过PID控制器控制实现，以满足要求的特定转动圈数；
本实施例通过采集每个齿轮的实际转动量，以及根据每个齿轮的标准转动量计算每个齿轮的偏差转动量，在对定位补偿模型训练时每个齿轮的安装位置，便于定位补偿模型学习每个齿轮传动比关系，在不同齿轮磨损情况下可以准确的输出相适应的转动补偿量，减小搬运机械手传动部件磨损带来的机械手执行末端位移偏差，有效提升机械手执行末端定位的准确性，提升对晶圆的搬运效率。
实施例2
请参阅图3所示，本实施例在实施案例1的基础上进一步改进设计，本实例提供晶圆搬运机械手传动部件磨损自适应定位补偿系统，还包括状态分析模块；当转动皮带轮过度磨损，可能导致皮带轮在轮齿间滑动,即出现皮带轮打滑现象，而不是正常的滚动运动，这可能引起机械手运动不平稳，振动或抖动，虽然张紧轮一定程度上可以使皮带轮更好的啮合齿轮，但是当出现皮带轮打滑现象时，即皮带轮磨损较为严重，此时张紧轮所起到的作用有限，此时通过增加驱动电机驱动轴的转动补偿量，也难以实现机械手执行末端定位的准确性，应及时更换过度磨损的皮带轮，以避免以上问题的发生。
状态分析模块，用于收集每个齿轮连续的m个偏差转动量，并建立皮带轮状态分析集合，计算皮带轮状态分析集合内偏差转动量的均值以及标准系数，根据均值以及标准系数判定相应皮带轮的运行状态，m为大于1的整数；
标准系数计算方法如下：
;
式中，为序号为r的齿轮对应的标准系数；/>为皮带轮状态分析集合内偏差转动量的均值；/>为皮带轮状态分析集合内第y个偏差转动量；
根据均值以及标准系数判定相应皮带轮的运行状态的方法包括：
运行状态包括良好、一般与严重；
若均值小于预设均值阈值，则判定齿轮r与齿轮r-1之间的皮带轮运行状态为良好；
若均值大于等于预设均值阈值，且标准系数小于等于预设标准系数阈值，则判定齿轮r与齿轮r-1之间的皮带轮运行状态为严重，说明此时对应的皮带轮，是在张紧轮对皮带轮张紧的情况下，来减小齿轮r的偏差转动量，说明此时皮带轮磨损严重，此时，通过增加驱动电机驱动轴的转动补偿量，也难以实现机械手执行末端定位的准确性，需要及时更换，标准系数阈值以及均值阈值由本领域技术人员根据大量实验确定；
若均值大于等于预设均值阈值，且标准系数大于预设标准系数阈值，则判定齿轮r与齿轮r-1之间的皮带轮运行状态为一般，说明皮带轮状态分析集合内偏差转动量偶然超过均值阈值，在张紧轮自动张紧的情况，齿轮r的偏差转动量减小；当然技术人员可以设定皮带轮运行状态为一般的次数阈值，当皮带轮运行状态为一般的次数大于次数阈值时，对相应的皮带轮进行提前预警更换，保障搬运机械手的执行末端定位的准确性。
当r等于1时，根据均值以及标准系数判定驱动电机的运行状态；
若均值小于预设均值阈值，则判定驱动电机运行状态为良好；
若均值大于等于预设均值阈值，且标准系数小于等于预设标准系数阈值，则判定驱动电机运行状态为严重，说明此时驱动电机，需要及时更换；
若均值大于等于预设均值阈值，且标准系数大于预设标准系数阈值，则判定驱动电机运行状态为一般，说明驱动电机转动不稳定，可能电源控制器运行异常，导致驱动电机电流电压不正常。
实施例3
请参阅图4所示，本实施例提供晶圆搬运机械手传动部件磨损自适应定位补偿方法，还包括：
根据传动顺序依次对i个齿轮设定序号；
采集i个齿轮的转动量以及i个齿轮对应序号；
根据每个齿轮实际转动量与每个齿轮标准转动量计算每个齿轮的偏差转动量；偏差转动量为第i个齿轮实际转动量与第i个齿轮标准转动量之间的差值；
将i个齿轮实际转动量以及i个齿轮对应序号输入预构建的定位补偿模型中，输出驱动电机的转动补偿量；
根据转动补偿量在预设时间内控制驱动电机驱动轴增加转动补偿量，以使得搬运机械手执行末端到达预定的位移量。
进一步地，根据传动顺序依次对i个齿轮递增设定序号r，r∈i，r为大于或等于1的整数。
进一步地，标准转动量通过相邻的两个齿轮的传动比R以及连接两个相邻齿轮的皮带轮的直径比D确定；
,/>；
式中，齿轮r为序号为r的齿轮；齿轮r-1为序号为r-1的齿轮，齿轮r-1通过皮带轮驱动，即齿轮r-1为主动齿轮，齿轮r为从动齿轮；从动皮带轮为齿轮r与齿轮r-1之间的皮带轮，主动皮带轮直径为皮带轮与齿轮r-1的连接直径；从动皮带轮直径为皮带轮与齿轮r的连接直径；
则齿轮r的转动量=齿轮r-1的转动量×R×D，齿轮r的转动量即齿轮标准转动量。
进一步地，定位补偿模型的训练方法包括：
预先收集同型号n个搬运机械手传动部件不同程度磨损状态下x组i个齿轮的偏差转动量以及对应的转动补偿量，n与x均为大于1的整数；
将一组i个齿轮的序号r对应的偏差转动量以及对应的转动补偿量，转换一组特征向量，其中/>为第x组中序号为1的齿轮偏差转动量，/>为第x组中序号为r的齿轮偏差转动量，/>为第x组中的转动补偿量；
将组特征向量中i个齿轮对应的偏差转动量作为定位补偿模型的输入，将组特征向量中转动补偿量作为定位补偿模型的输出；
使用均方误差作为定位补偿模型的损失函数；均方误差/>;其中，x为特征向量的组数,/>为转动补偿量预测值,/>为转动补偿量实际值；当/>达到预设值时，定位补偿模型训练收敛，获得最终的定位补偿模型，所述定位补偿模型为深度神经网络模型。
进一步地，转动补偿量为驱动电机驱动轴在原有转动圈数的基础上还需增加的转动圈数。
进一步地，收集每个齿轮连续的m个偏差转动量，并建立皮带轮状态分析集合，计算皮带轮状态分析集合内偏差转动量的均值以及标准系数，根据均值以及标准系数判定相应皮带轮的运行状态，m为大于1的整数。
进一步地，标准系数计算方法如下：
;
式中，为序号为r的齿轮对应的标准系数；/>为皮带轮状态分析集合内偏差转动量的均值；/>为皮带轮状态分析集合内第y个偏差转动量。
进一步地，根据均值以及标准系数判定相应皮带轮的运行状态的方法包括：
运行状态包括良好、一般与严重；
若均值小于预设均值阈值，则判定齿轮r与齿轮r-1之间的皮带轮运行状态为良好；
若均值大于等于预设均值阈值，且标准系数小于等于预设标准系数阈值，则判定齿轮r与齿轮r-1之间的皮带轮运行状态为严重；
若均值大于等于预设均值阈值，且标准系数大于预设标准系数阈值，则判定齿轮r与齿轮r-1之间的皮带轮运行状态为一般；预设次数阈值，当皮带轮运行状态为一般的次数大于次数阈值时，对相应的皮带轮进行预警。
进一步地，当r等于1时，根据均值以及标准系数判定驱动电机的运行状态；
若均值小于预设均值阈值，则判定驱动电机运行状态为良好；
若均值大于等于预设均值阈值，且标准系数小于等于预设标准系数阈值，则判定驱动电机运行状态为严重；
若均值大于等于预设均值阈值，且标准系数大于预设标准系数阈值，则判定驱动电机运行状态为一般。
实施例4
请参阅图5所示，根据本申请的又一方面还提供了电子设备500。该电子设备500可包括一个或多个处理器以及一个或多个存储器。其中，存储器中存储有计算机可读代码，计算机可读代码当由一个或多个处理器运行时，可以执行如上所述的晶圆搬运机械手传动部件磨损自适应定位补偿方法。
根据本申请实施方式的方法或系统也可以借助于图5所示的电子设备的架构来实现。如图5所示，电子设备500可包括总线501、一个或多个CPU502、只读存储器(ROM)503、随机存取存储器(RAM)504、连接到网络的通信端口505、输入/输出506、硬盘507等。电子设备500中的存储设备，例如ROM503或硬盘507可存储本申请提供的晶圆搬运机械手传动部件磨损自适应定位补偿方法。进一步地，电子设备500还可包括用户界面508。当然，图5所示的架构只是示例性的，在实现不同的设备时，根据实际需要，可以省略图5示出的电子设备中的一个或多个组件。
实施例5
请参阅图6所示，是根据本申请一个实施方式的计算机可读存储介质600。计算机可读存储介质600上存储有计算机可读指令。当计算机可读指令由处理器运行时，可执行参照以上附图描述的根据本申请实施方式的晶圆搬运机械手传动部件磨损自适应定位补偿方法。存储介质600包括但不限于例如易失性存储器和/或非易失性存储器。易失性存储器例如可包括随机存取存储器(RAM)和高速缓冲存储器(cache)等。非易失性存储器例如可包括只读存储器(ROM)、硬盘、闪存等。
另外，根据本申请的实施方式，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本申请提供了非暂时性机器可读存储介质，所述非暂时性机器可读存储介质存储有机器可读指令，所述机器可读指令能够由处理器运行以执行与本申请提供的方法步骤对应的指令，例如：基于AI视觉分析的工控视觉运动控制方法。在该计算机程序被中央处理单元(CPU)执行时，执行本申请的方法中限定的上述功能。
上述实施例，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或其他任意组合来实现。当使用软件实现时，上述实施例可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令或计算机程序。在计算机上加载或执行所述计算机指令或计算机程序时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以为通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线网络或无线网络方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集合的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质（例如，软盘、硬盘、磁带）、光介质（例如，DVD）、或者半导体介质。半导体介质可以是固态硬盘。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本发明中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，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，仅仅为一种，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，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
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网络单元上。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，在本发明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。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，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揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (12)
1.晶圆搬运机械手传动部件磨损自适应定位补偿方法，搬运机械手传动部件包括驱动电机、i个齿轮以及传动皮带轮，i个齿轮件依次通过传动皮带轮传动连接，其中i个齿轮中的一个齿轮与驱动电机驱动轴同心固定，i为与大于1的整数，其特征在于，包括：
根据传动顺序依次对i个齿轮设定序号；
采集i个齿轮的转动量以及i个齿轮对应序号；
根据每个齿轮实际转动量与每个齿轮标准转动量计算每个齿轮的偏差转动量；偏差转动量为第i个齿轮实际转动量与第i个齿轮标准转动量之间的差值；
将i个齿轮实际转动量以及i个齿轮对应序号输入预构建的定位补偿模型中，输出驱动电机的转动补偿量；
根据转动补偿量在预设时间内控制驱动电机驱动轴增加转动补偿量，以使得搬运机械手执行末端到达预定的位移量。
2.根据权利要求1所述的晶圆搬运机械手传动部件磨损自适应定位补偿方法，其特征在于，根据传动顺序依次对i个齿轮递增设定序号r，r∈i，r为大于或等于1的整数。
3.根据权利要求2所述的晶圆搬运机械手传动部件磨损自适应定位补偿方法，其特征在于，标准转动量通过相邻的两个齿轮的传动比R以及连接两个相邻齿轮的皮带轮的直径比D确定；
,/>；
式中，齿轮r为序号为r的齿轮；齿轮r-1为序号为r-1的齿轮，齿轮r-1通过皮带轮驱动，即齿轮r-1为主动齿轮，齿轮r为从动齿轮；从动皮带轮为齿轮r与齿轮r-1之间的皮带轮，主动皮带轮直径为皮带轮与齿轮r-1的连接直径；从动皮带轮直径为皮带轮与齿轮r的连接直径；
则齿轮r的转动量=齿轮r-1的转动量×R×D，齿轮r的转动量即齿轮标准转动量。
4.根据权利要求3所述的晶圆搬运机械手传动部件磨损自适应定位补偿方法，其特征在于，所述定位补偿模型的训练方法包括：
预先收集同型号n个搬运机械手传动部件不同程度磨损状态下x组i个齿轮的偏差转动量以及对应的转动补偿量，n与x均为大于1的整数；
将一组i个齿轮的序号r对应的偏差转动量以及对应的转动补偿量，转换一组特征向量，其中/>为第x组中序号为1的齿轮偏差转动量，/>为第x组中序号为r的齿轮偏差转动量，/>为第x组中的转动补偿量；
将组特征向量中i个齿轮对应的偏差转动量作为定位补偿模型的输入，将组特征向量中转动补偿量作为定位补偿模型的输出；
使用均方误差作为定位补偿模型的损失函数；均方误差/>;其中，x为特征向量的组数,/>为转动补偿量预测值,/>为转动补偿量实际值；当/>达到预设值时，定位补偿模型训练收敛，获得最终的定位补偿模型，所述定位补偿模型为深度神经网络模型。
5.根据权利要求4所述的晶圆搬运机械手传动部件磨损自适应定位补偿方法，其特征在于，所述转动补偿量为驱动电机驱动轴在原有转动圈数的基础上还需增加的转动圈数。
6.根据权利要求1所述的晶圆搬运机械手传动部件磨损自适应定位补偿方法，其特征在于，收集每个齿轮连续的m个偏差转动量，并建立皮带轮状态分析集合，计算皮带轮状态分析集合内偏差转动量的均值以及标准系数，根据均值以及标准系数判定相应皮带轮的运行状态，m为大于1的整数。
7.根据权利要求6所述的晶圆搬运机械手传动部件磨损自适应定位补偿方法，其特征在于，所述标准系数计算方法如下：
;
式中，为序号为r的齿轮对应的标准系数；/>为皮带轮状态分析集合内偏差转动量的均值；/>为皮带轮状态分析集合内第y个偏差转动量。
8.根据权利要求7所述的晶圆搬运机械手传动部件磨损自适应定位补偿方法，其特征在于，所述根据均值以及标准系数判定相应皮带轮的运行状态的方法包括：
运行状态包括良好、一般与严重；
若均值小于预设均值阈值，则判定齿轮r与齿轮r-1之间的皮带轮运行状态为良好；
若均值大于等于预设均值阈值，且标准系数小于等于预设标准系数阈值，则判定齿轮r与齿轮r-1之间的皮带轮运行状态为严重；
若均值大于等于预设均值阈值，且标准系数大于预设标准系数阈值，则判定齿轮r与齿轮r-1之间的皮带轮运行状态为一般；预设次数阈值，当皮带轮运行状态为一般的次数大于次数阈值时，对相应的皮带轮进行预警。
9.根据权利要求7所述的晶圆搬运机械手传动部件磨损自适应定位补偿方法，其特征在于，当r等于1时，根据均值以及标准系数判定驱动电机的运行状态；
若均值小于预设均值阈值，则判定驱动电机运行状态为良好；
若均值大于等于预设均值阈值，且标准系数小于等于预设标准系数阈值，则判定驱动电机运行状态为严重；
若均值大于等于预设均值阈值，且标准系数大于预设标准系数阈值，则判定驱动电机运行状态为一般。
10.晶圆搬运机械手传动部件磨损自适应定位补偿系统，实施权利要求1-9任一项所述的晶圆搬运机械手传动部件磨损自适应定位补偿方法，其特征在于，包括：
序号标注模块，用于根据传动顺序依次对i个齿轮设定序号；
数据采集模块，用于采集i个齿轮的转动量以及i个齿轮对应序号；
转动偏差量计算模块，用于根据每个齿轮实际转动量与每个齿轮标准转动量计算每个齿轮的偏差转动量；偏差转动量为第i个齿轮实际转动量与第i个齿轮标准转动量之间的差值；
自适应补偿模块，用于将i个齿轮实际转动量以及i个齿轮对应序号输入预构建的定位补偿模型中，输出驱动电机的转动补偿量；
电机控制模块，用于根据转动补偿量在预设时间内控制驱动电机驱动轴增加转动补偿量，以使得搬运机械手执行末端到达预定的位移量。
11.一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机程序，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1-9任一项所述的晶圆搬运机械手传动部件磨损自适应定位补偿方法。
12.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现权利要求1-9任一项所述的晶圆搬运机械手传动部件磨损自适应定位补偿方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410062027.7A CN117565063B (zh) | 2024-01-16 | 2024-01-16 | 晶圆搬运机械手传动部件磨损自适应定位补偿方法及系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410062027.7A CN117565063B (zh) | 2024-01-16 | 2024-01-16 | 晶圆搬运机械手传动部件磨损自适应定位补偿方法及系统 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117565063A true CN117565063A (zh) | 2024-02-20 |
| CN117565063B CN117565063B (zh) | 2024-03-29 |
Family
ID=89862912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202410062027.7A Active CN117565063B (zh) | 2024-01-16 | 2024-01-16 | 晶圆搬运机械手传动部件磨损自适应定位补偿方法及系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117565063B (zh) |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102873685A (zh) * | 2012-10-10 | 2013-01-16 | 浙江环球滤清器有限公司 | 机器人的机械误差补偿方法 |
| CN106068175A (zh) * | 2014-03-14 | 2016-11-02 | 索尼公司 | 机器人手臂设备、机器人手臂控制方法及程序 |
| CN110193827A (zh) * | 2019-03-28 | 2019-09-03 | 南京航空航天大学 | 一种用于绳驱动连续体机器人的驱动补偿方法 |
| CN111596614A (zh) * | 2020-06-02 | 2020-08-28 | 中国科学院自动化研究所 | 基于云边协同的运动控制误差补偿系统及方法 |
| CN112060098A (zh) * | 2020-11-16 | 2020-12-11 | 杭州景业智能科技股份有限公司 | 主从随动力反馈控制方法、装置、计算机设备和存储介质 |
| CN113799134A (zh) * | 2021-09-27 | 2021-12-17 | 深圳市优必选科技股份有限公司 | 机器人控制方法、装置、机器人和可读存储介质 |
| CN114428475A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-05-03 | 青岛海研电子有限公司 | 一种船载角度跟踪补偿系统 |
| CN115674207A (zh) * | 2022-12-14 | 2023-02-03 | 杭州景业智能科技股份有限公司 | 机械臂关节耦合误差补偿方法、装置、设备和存储介质 |
| CN115783081A (zh) * | 2022-11-10 | 2023-03-14 | 北京启奥人工智能科技有限公司 | 一种足式机器人及运动控制方法 |
| CN116550960A (zh) * | 2023-03-17 | 2023-08-08 | 金川集团铜业有限公司 | 一种中心驱动的双模圆盘浇铸机定位误差的补偿方法 |
| CN117140237A (zh) * | 2023-11-01 | 2023-12-01 | 迈为技术(珠海)有限公司 | 磨轮牙齿损耗补偿方法、装置、设备及存储介质 |
-
2024
- 2024-01-16 CN CN202410062027.7A patent/CN117565063B/zh active Active
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102873685A (zh) * | 2012-10-10 | 2013-01-16 | 浙江环球滤清器有限公司 | 机器人的机械误差补偿方法 |
| CN106068175A (zh) * | 2014-03-14 | 2016-11-02 | 索尼公司 | 机器人手臂设备、机器人手臂控制方法及程序 |
| CN110193827A (zh) * | 2019-03-28 | 2019-09-03 | 南京航空航天大学 | 一种用于绳驱动连续体机器人的驱动补偿方法 |
| CN111596614A (zh) * | 2020-06-02 | 2020-08-28 | 中国科学院自动化研究所 | 基于云边协同的运动控制误差补偿系统及方法 |
| CN112060098A (zh) * | 2020-11-16 | 2020-12-11 | 杭州景业智能科技股份有限公司 | 主从随动力反馈控制方法、装置、计算机设备和存储介质 |
| CN113799134A (zh) * | 2021-09-27 | 2021-12-17 | 深圳市优必选科技股份有限公司 | 机器人控制方法、装置、机器人和可读存储介质 |
| CN114428475A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-05-03 | 青岛海研电子有限公司 | 一种船载角度跟踪补偿系统 |
| CN115783081A (zh) * | 2022-11-10 | 2023-03-14 | 北京启奥人工智能科技有限公司 | 一种足式机器人及运动控制方法 |
| CN115674207A (zh) * | 2022-12-14 | 2023-02-03 | 杭州景业智能科技股份有限公司 | 机械臂关节耦合误差补偿方法、装置、设备和存储介质 |
| CN116550960A (zh) * | 2023-03-17 | 2023-08-08 | 金川集团铜业有限公司 | 一种中心驱动的双模圆盘浇铸机定位误差的补偿方法 |
| CN117140237A (zh) * | 2023-11-01 | 2023-12-01 | 迈为技术(珠海)有限公司 | 磨轮牙齿损耗补偿方法、装置、设备及存储介质 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN117565063B (zh) | 2024-03-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110076772B (zh) | 一种机械臂的抓取方法及装置 | |
| US7643946B2 (en) | Method and system for appraising the wear of axles of a robot arm | |
| CN107614217B (zh) | 故障诊断装置及故障诊断方法 | |
| JP4256440B2 (ja) | ロボットプログラム調整装置 | |
| US8306660B2 (en) | Device and a method for restoring positional information of robot | |
| CN204324384U (zh) | 基于光电传感器的物体定位和抓取平台 | |
| US8290708B2 (en) | Method and system for determining a servicing requirement | |
| CN117565063B (zh) | 晶圆搬运机械手传动部件磨损自适应定位补偿方法及系统 | |
| WO2019187138A1 (ja) | 残寿命予測装置及び工作機械 | |
| CN111319039B (zh) | 机器人 | |
| CN112405615B (zh) | 机器人末端负载质量检测方法、装置及工业机器人 | |
| CN110722550A (zh) | 机器人系统 | |
| CN114800500B (zh) | 一种用于打磨机器人的柔性恒力控制方法及系统 | |
| CN110895717A (zh) | 检查装置以及机器学习方法 | |
| CN118386258A (zh) | 一种包装机械手臂控制系统 | |
| JP6812925B2 (ja) | ロボットアーム、鉄粉量推定方法及び異常予兆判定システム | |
| US11287801B2 (en) | Control device, CNC device, and control method | |
| US20230271319A1 (en) | Method of generating a learning model for transferring fluid from one container to another by controlling robot arm based on a machine-learned learning model, and a method and system for weighing the fluid | |
| EP3444077A1 (en) | Method for determining a current position of a robot end effector and robotic system | |
| CN113029014B (zh) | 一种单晶硅棒直径的检测方法及检测装置 | |
| CN209737650U (zh) | 一种工业机器人臂应变检测装置 | |
| CN108734260B (zh) | 零件计数装置及系统 | |
| CN110888421B (zh) | 一种机器人、机器人的运动自适应方法和系统 | |
| US11820007B2 (en) | Abnormality detection device and abnormality detection method | |
| CN117723850A (zh) | 超真空环境下晶圆转运机械臂的静电检测系统及方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |