阅读说明：本技术 一种机械臂力柔顺算法测试系统及测试方法 (Mechanical arm force compliance algorithm test system and test method ) 是由 王奉文 卢山 侯月阳 徐帷 张竞天 姜泽华 于 2019-11-25 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种机械臂力柔顺算法测试系统及测试方法,该测试系统包括上位机；机械臂、力传感器和末端工具夹持器,力传感器设置于机械臂的末端,末端工具夹持器设置于力传感器的末端,上位机连接于机械臂、力传感器和末端工具夹持器；插销工具和插销平台,上位机控制机械臂和末端工具夹持器动作将插销工具插入到对应的插销平台。本发明通过配置一套多种具有不同类别、倾角的插销工具逐级验证机械臂力柔顺算法的柔顺性能。(The invention discloses a mechanical arm force compliance algorithm test system and a test method, wherein the test system comprises an upper computer; the system comprises a mechanical arm, a force sensor and a tail end tool holder, wherein the force sensor is arranged at the tail end of the mechanical arm, the tail end tool holder is arranged at the tail end of the force sensor, and an upper computer is connected with the mechanical arm, the force sensor and the tail end tool holder; the upper computer controls the mechanical arm and the tail end tool holder to move so as to insert the bolt tool into the corresponding bolt platform. The invention verifies the compliance performance of the mechanical arm force compliance algorithm step by configuring a set of various plug pin tools with different types and inclination angles.)

一种机械臂力柔顺算法测试系统及测试方法

技术领域

本发明涉及机械手控制领域，特别涉及一种机械臂力柔顺算法测试系统及测试方法。

背景技术

随着机械臂在各个行业应用的深入，安全与人机协作对机械臂的柔顺特性的要求也日渐增高。与当前机器人静态柔性测试不同，机械臂力柔顺算法的柔顺能力更多通过动态运行体现，但如何对机械臂柔顺算法的柔顺能力进行评估还没有统一的标准与设备，需要进一步研究。申请号为1611105228.2，名称为一种机器人柔顺性测试装置方法，面向机器人静态力柔顺性测试而发明的机器人静态柔顺性测试专业设备，在面对机械臂动态柔顺性能测试上无法满足测试需求申请号为1310025296.8，名称为柔性测试装置及其测试方法，测试材料的柔顺性能，专利的系统配置与测试方法无法测试机械臂柔顺性能。申请号为201720556977.8名称为一种机械臂测试装置及机械臂测试系统通过红外监测器对测试架内的机械臂进行监测，并将监测后的数据上传至控制装置，此专利解决机械臂维修检测问题。综上，目前并没有机械臂力柔顺算法测试系统及测试方法的专利申请，本专搭建一套测试系统并提供相应的测试方法利解决机械臂动态柔顺算法的测试问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种机械臂力柔顺算法测试系统及测试方法，通过配置一套多种具有不同类别、倾角的插销工具逐级验证机械臂力柔顺算法的柔顺性能。

为了实现以上目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种机械臂力柔顺算法测试系统，其特点是，包括：

上位机；

机械臂、力传感器和末端工具夹持器，所述的力传感器设置于机械臂的末端，所述末端工具夹持器设置于力传感器的末端，所述上位机连接于机械臂、力传感器和末端工具夹持器；

插销工具和插销平台，所述的上位机控制机械臂和末端工具夹持器动作将插销工具***到对应的插销平台。

所述的插销工具包括多种不同类别的插销工具，每个插销工具分别具有不同形状的下端部。

所述的下端部设为尖头，尖头倾角由小到大逐渐增加。

所述的插销平台设有对应于不同形状的插销工具的插销孔。

所述的力传感器为六维力传感器。

一种利用上述的机械臂力柔顺算法测试系统的测试方法，所述方法包括：

上位机控制末端工具夹持器夹持同一类别不同倾角的插销工具，将其***插销平台对应的插销孔，同时上位机记录任务过程中力传感器的数据；

上位机控制末端工具夹持器夹持不同类别同一倾角的插销工具，将其***插销平台对应的插销孔，同时上位机记录任务过程中力传感器的数据。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

1、针对的是机器人动态柔性测试，简化了测试系统配置，使得测试平台搭建费用更小。

2、通过末端工具夹持器完成不同类别插销工具的快速更换，测试过程省时、省力。

附图说明

图1为本发明一种机械臂力柔顺算法测试系统的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本发明做进一步阐述。

请参照图1，该机械臂力柔顺算法测试系统由机械臂2、上位机1、六维力传感器3、末端工具夹持器4、插销工具5、插销平台6、若干数据传输线缆7组成。所述六维力传感器3安装于机械臂2的末端；所述末端工具夹持器4安装于六维力传感器3的末端；所述上位机2通过数据传输线缆7与机械臂2、六维力传感器3、末端工具夹持器4连接，且其具有柔顺算法的加载运行、机械臂2的运动控制、末端工具夹持器4控制以及六维力传感器3数据显示、记录的能力。

请参照图1，插销工具5由一套多种具有不同类别的插销工具组成，插销工具配备圆形、方形以及各种异型类别的端部，每一类别下端部包含平头与尖头，且尖头倾角由小到大逐渐增加。

请参照图1，上位机1具备运行末端力反馈机械臂柔顺算法的能力，其通过数据传输线缆7实现对末端工具夹持器4的控制，并能实时读取与显示末端六维力传感器3的力反馈数据，并根据算法运行结果实现对机械臂2的柔顺控制。

请参照图1插销平台6上有对应于不同形状的插销工具的插销孔。

该柔顺性测试方法的测试过程为，首先将机械臂柔顺算法注入上位机1，上位机1通过数据传输线缆7与机械臂2、末端六维力传感器3、末端工具夹持器4连接，实现柔顺算法的运行，测试过程中控制通过末端夹持工具夹持器4夹持不同类别、倾角的插销工具5***插销平台6。

进一步地，本发明还提供了一种利用上述系统的测试方法，该测试过程中通过观察并记录不同类别插销工具5***插销平台6过程中末端六维力传感器3的反馈值(力控精度)、难易程度以及成功率进行柔顺性能的评估：1)纵向对比评估，上位机1控制末端工具夹持器4夹持同一类别不同倾角的插销工具5，将其***插销平台6对应的插销口，同时上位机1记录任务过程中六维力传感器3的数据；2)横向对比评估，上位机1控制末端工具夹持器4夹持器夹持不同类别同一倾角的插销工具5完成装配任务，将其***插销平台6对应的插销口，同时上位机2记录任务过程中六维力传感器3的数据。

综上所述，本发明一种机械臂力柔顺算法测试系统及测试方法，通过配置一套多种具有不同类别、倾角的插销工具逐级验证机械臂力柔顺算法的柔顺性能。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。