共同安裝于腰座上，關(guān)節(jié)伺服電機與減速機旋 轉(zhuǎn)軸的同軸度控制在〇. 〇3mm及以下，減速機的輸出端與大臂相連，減速機與大臂旋轉(zhuǎn)軸的 同軸度控制在〇.〇3mm及以下，關(guān)節(jié)伺服電機中設(shè)有內(nèi)部配置編碼器，外部配置編碼器安裝 于大臂之上，外部配置編碼器與大臂旋轉(zhuǎn)軸的同軸度控制在0. 〇5_及以下；
[0042] 關(guān)節(jié)伺服電機的內(nèi)部配置編碼器為多圈絕對值編碼器，由機械位置確定編碼，無 需記憶尋找參考點，外部配置編碼器為增量型編碼器；
[0043](二）、第一檢測部的角位置數(shù)據(jù)：
[0044] 內(nèi)部配置編碼器為第一檢測部，關(guān)節(jié)運動時，帶動編碼器內(nèi)部的碼盤進行旋轉(zhuǎn)，碼 盤的機械角位置與其所編碼的信號唯一對應(yīng)，設(shè)編碼器的零位碼盤值為 Wl〇,編碼器的實時 碼盤值為wn，碼盤值與角位置的變換關(guān)系為i，則第一檢測部的角位置實時數(shù)據(jù)表示為：
[0045] qji = f (wii-wio, i)；
[0046] (三）、第二檢測部的角位置數(shù)據(jù)：
[0047] 外部配置編碼器為第二檢測部，關(guān)節(jié)運動時，帶動編碼器內(nèi)部的碼盤旋轉(zhuǎn)，設(shè)編碼 器的實時碼盤增量值為Wq，則碼盤的實時角位置為：
[0048]
[0049] 那么，第二檢測部的角位置實時數(shù)據(jù)表示為：
[0050] qj2 = f (wi2-Wi〇, i)；
[0051] (四）、關(guān)節(jié)的角位置數(shù)據(jù)：
[0052] 通過第一檢測部的角位置數(shù)據(jù)與第二檢測部的角位置數(shù)據(jù)，進行做差處理，即第 一檢測部所獲得的角位置數(shù)據(jù)與第二檢測部所獲得的角位置數(shù)據(jù)相減，得到實時關(guān)節(jié)角位 置數(shù)據(jù)：
[0053]
[0054](五）、控制伺服電機旋轉(zhuǎn)：
[0055] 設(shè)關(guān)節(jié)角實時期望位置數(shù)據(jù)為⑴。，將該數(shù)據(jù)與關(guān)節(jié)角實時位置數(shù)據(jù)進行做差，得 到關(guān)節(jié)角實時位置偏差數(shù)據(jù)：
[0056]
[0057]對關(guān)節(jié)角實時位置偏差數(shù)據(jù)進行PID(用kP、kjPkd表示比例、積分和微分因子)處 理，得到伺服電機實時輸入信號數(shù)據(jù)：
[0058]
[0059]將伺服電機實時輸入信號數(shù)據(jù)發(fā)送至伺服電機驅(qū)動器，控制伺服電機旋轉(zhuǎn)，即能 抵消關(guān)節(jié)減速機的誤差。
【主權(quán)項】
1. 一種涉及機器人的關(guān)節(jié)編碼器及減速機布置結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括大臂（1)和腰座 (2)，所述的大臂（1)的底端設(shè)有腰座(2)，所述的腰座(2)中設(shè)有減速機(4)，所述的減速機 (4)通過關(guān)節(jié)伺服電機(5)帶動，所述的減速機(4)的輸出端與大臂（1)相連接，所述的關(guān)節(jié) 伺服電機(5)中設(shè)有內(nèi)部配置編碼器(6)，所述的大臂（1)中設(shè)有外部配置編碼器(7)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種涉及機器人的關(guān)節(jié)編碼器及減速機布置結(jié)構(gòu)，其特征在 于:所述的內(nèi)部配置編碼器(6)為多圈絕對值型編碼器，所述的外部配置編碼器(7)為增量 型編碼器。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種涉及機器人的關(guān)節(jié)編碼器及減速機布置結(jié)構(gòu)，其特征 在于:所述的內(nèi)部配置編碼器(6)與外部配置編碼器(7)呈水平對應(yīng)分布。4. 應(yīng)用權(quán)利要求1或2所述的一種涉及機器人的關(guān)節(jié)編碼器布置及減速機布置結(jié)構(gòu)的 誤差抵消方法，其特征在于按以下步驟進行： (一） 、前期裝配與分析： 關(guān)節(jié)伺服電機與減速機外殼相連，共同安裝于腰座上，關(guān)節(jié)伺服電機與減速機旋轉(zhuǎn)軸 的同軸度控制在〇.〇3mm及以下，減速機的輸出端與大臂相連，減速機與大臂旋轉(zhuǎn)軸的同軸 度控制在0.03mm及以下，關(guān)節(jié)伺服電機中設(shè)有內(nèi)部配置編碼器，外部配置編碼器安裝于大 臂之上，外部配置編碼器與大臂旋轉(zhuǎn)軸的同軸度控制在0. 〇5_及以下； 關(guān)節(jié)伺服電機的內(nèi)部配置編碼器為多圈絕對值編碼器，由機械位置確定編碼，無需記 憶尋找參考點，外部配置編碼器為增量型編碼器； (二） 、第一檢測部的角位置數(shù)據(jù)： 內(nèi)部配置編碼器為第一檢測部，關(guān)節(jié)運動時，帶動編碼器內(nèi)部的碼盤進行旋轉(zhuǎn)，碼盤的 機械角位置與其所編碼的信號唯一對應(yīng)，設(shè)編碼器的零位碼盤值為WlQ，編碼器的實時碼盤 值為Wll，碼盤值與角位置的變換關(guān)系為i，則第一檢測部的角位置實時數(shù)據(jù)表示為： qji = f(wii-Wi〇,i)； (三） 、第二檢測部的角位置數(shù)據(jù)： 外部配置編碼器為第二檢測部，關(guān)節(jié)運動時，帶動編碼器內(nèi)部的碼盤旋轉(zhuǎn)，設(shè)編碼器的 實時碼盤增量值為Wq，則碼盤的實時角位置為：那么，第二檢測部的角位置實時數(shù)據(jù)表示為： qj2 = f(wi2~Wi〇,i)； (四） 、關(guān)節(jié)的角位置數(shù)據(jù)： 通過第一檢測部的角位置數(shù)據(jù)與第二檢測部的角位置數(shù)據(jù)，進行做差處理，即第一檢 測部所獲得的角位置數(shù)據(jù)與第二檢測部所獲得的角位置數(shù)據(jù)相減，得到實時關(guān)節(jié)角位置數(shù) 據(jù)： qj=qji-qj2； (五） 、控制伺服電機旋轉(zhuǎn)： 設(shè)關(guān)節(jié)角實時期望位置數(shù)據(jù)為qM，將該數(shù)據(jù)與關(guān)節(jié)角實時位置數(shù)據(jù)進行做差，得到關(guān) 節(jié)角實時位置偏差數(shù)據(jù)： qje = qjq-qj; 對關(guān)節(jié)角實時位置偏差數(shù)據(jù)進行PID(用kP、kjPkd表示比例、積分和微分因子)處理，得 到伺服電機實時輸入信號數(shù)據(jù)：將伺服電機實時輸入信號數(shù)據(jù)發(fā)送至伺服電機驅(qū)動器，控制伺服電機旋轉(zhuǎn)，即能抵消 關(guān)節(jié)減速機的誤差。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種誤差抵消方法，尤其涉及一種涉及機器人的關(guān)節(jié)編碼器布置及減速機誤差抵消方法。包括大臂和腰座，所述的大臂的底端設(shè)有腰座，所述的腰座中設(shè)有減速機，所述的減速機通過關(guān)節(jié)伺服電機帶動，所述的減速機的輸出端與大臂相連接，所述的關(guān)節(jié)伺服電機中設(shè)有內(nèi)部配置編碼器，所述的大臂中設(shè)有外部配置編碼器。一種涉及機器人的關(guān)節(jié)編碼器布置及減速機誤差抵消方法抵消減速機內(nèi)部因素引起的誤差，減小關(guān)節(jié)的實際運動位置與設(shè)定運動位置之間的誤差，提高機械臂的末端運動精度。
【IPC分類】B25J19/00, B25J9/10
【公開號】CN105666483
【申請?zhí)枴緾N201610157612
【發(fā)明人】李正剛, 陳立, 黃川 , 金晶, 郭龍, 高黨波
【申請人】杭州新松機器人自動化有限公司
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2016年3月18日