(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210919421.9 (22)申请日 2022.08.02 (71)申请人 科控工业自动化设备 （上海） 有限公 司 地址 201109 上海市闵行区中春路128 8号4 幢、 10幢 (72)发明人 郑小华　 (74)专利代理 机构 上海汉声知识产权代理有限 公司 3123 6 专利代理师 胡晶 (51)Int.Cl. B25J 9/16(2006.01) B24B 49/00(2012.01) (54)发明名称 机器人轨迹校正方法及装置 (57)摘要 本发明公开了一种机器人轨迹校正方法及 装置， 方法包括： 建立机器人动力学模型， 通过机 器人控制器实时计算出机器人及末端工具在与 工件零接触力的运行过程中各关节电机的发力 参数； 设定关节浮动参数所需参数； 对机器人的 一个或多个关节开启浮动功能； 当机器人及末端 工具在与工件存在接触力后， 根据浮动参数计算 出关节电机当前最大扭矩输出设定值； 当机器人 及末端工 具在与工件存在接触， 且接触力大于最 大扭矩输 出设定值时， 通过机器人控制器下发指 令对驱动器参数进行实时调整， 从而使机器人各 关节在外力作用下被动浮动， 从而实现机器人轨 迹校正， 减小机器人打磨工具和工件的接触力， 减小设备故障率， 提升设备稳定性和设备的加工 效率。 权利要求书2页 说明书7页 附图2页 CN 115213906 A 2022.10.21 CN 115213906 A 1.一种机器人轨 迹校正方法， 其特 征在于， 包括： 建立机器人动力学模型， 通过机器人控制器实时计算出机器人及末端工具在与工件零 接触力的运行 过程中各关节电机的发力参数； 设定关节浮动参数所需参数， 所述浮动参数包括允许浮动的机器人关节、 机器人关节 浮动软硬度和机器人关节允许浮动范围； 对所述机器人的一个或多个关节开启浮动功能； 当所述机器人及末端工具在与工件存在接触力后， 根据 所述浮动 参数计算出所述关节 电机当前最大 扭矩输出设定值； 当所述机器人及末端工具在与工件存在接触， 且接触力大于所述最大扭矩输出设定值 时， 通过所述机器人控制器下发指令对驱动器参数进行实时调整， 从而使所述机器人各关 节在外力作用下被动浮动， 从而实现所述机器人轨 迹校正； 其中， 所述驱动器参数包括电机最大扭矩输出设定值和电机最大位置跟随误差设定 值。 2.如权利要求1所述的机器人轨迹校正方法， 其特征在于， 所述当所述机器人及末端工 具在与工件存在接触力后， 根据所述浮动参数计算出关节电机 当前最大扭矩输出设定值包 括： 基于机器人动力学模型计算输出的扭矩的基础上， 增加扭矩并根据设定的浮动软硬度 计算机器人各关节电机 当前最大的转矩输出设定值， 当前电机最大扭矩设定值满足如下公 式： Tmax_set＝Tmodel+(1 –Spercent)*(Tmax ‑Tmodel)； 其中， Tmax_set:当前最大扭矩设定值， Tmax:关节电机最大扭矩值， Tmodel:基于动力 学模型计算出来的扭矩值， Spercent:浮动软硬度(百分比)， 100％表示浮动效果最佳的状 态。 3.如权利要求1所述的机器人轨迹校正方法， 其特征在于， 所述设定关节浮动参数所需 参数进一 步包括： 若所述浮动范围超过 预设值， 则表示当前操作异常， 机器人立即停机并触发提醒信号。 4.如权利要求1所述的机器人轨迹校正方法， 其特征在于， 所述对机器人的一个或多个 关节开启浮动功能进一 步包括： 通过所述机器人控制器实时将基于机器人动力学模型和浮动软硬度参数计算输出的 电机最大扭矩值下发给机器人伺服驱动器， 所述伺服驱动器控制电机输出的实际转矩不超 过设定的最大 扭矩值。 5.如权利要求1所述的机器人轨 迹校正方法， 其特 征在于， 还 包括： 当所述机器人偏离指定区域， 则关闭浮动功能； 将所述机器人的预设轨 迹更新至实际轨 迹； 将所述电机最大扭矩输出设定值和所述电机最大位置跟随误差设定值恢复为原始设 定值， 所述机器人按照原预设轨 迹运行。 6.如权利要求1所述的机器人轨 迹校正方法， 其特 征在于， 还 包括： 若所述末端工具为打磨工具， 浮动功能开启后， 当工件表面不规则时， 所述机器人打磨 工具在与工件接触时， 当接触力大于所述最大转矩输出设定值之后， 所述机器人及打磨工权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115213906 A 2具在反作用力下偏离给定轨迹， 在确保机器人打磨工具与工件表面贴合的情况下， 对工件 表面的毛刺进行打磨消除操作。 7.一种机器人轨 迹校正装置， 其特 征在于， 包括： 机器人动力学模型建立模块， 用于建立机器人动力学模型， 通过机器人控制器实时计 算出机器人及末端工具在与工件零接触力的运行 过程中各关节电机的发力参数； 浮动功能参数设定模块， 用于设定关节浮动参数所需参数， 所述浮动参数包括允许浮 动的机器人关节、 机器人关节浮动软硬度和机器人关节允许浮动范围； 浮动功能开启模块， 用于对所述机器人的一个或多个关节开启浮动功能； 最大扭矩设定模块， 用于当所述机器人及末端工具在与工件存在接触力后， 根据所述 浮动参数计算出 所述关节电机当前最大 扭矩输出设定值； 轨迹校正模块， 用于当所述机器人及末端工具在与工件存在接触， 且接触力大于所述 最大扭矩输出设定值时， 通过所述机器人控制 器下发指令对驱动器参数进行实时调整， 从 而使所述机器人 各关节在外力作用下被动浮动， 从而实现所述机器人轨 迹校正； 其中， 所述驱动器参数包括电机最大扭矩输出设定值和电机最大位置跟随误差设定 值。 8.如权利要求7所述的机器人轨迹校正装置， 其特征在于， 所述最大扭矩设定模块包 括： 基于机器人动力学模型计算输出的扭矩的基础上， 增加扭矩并根据设定的浮动软硬度 计算机器人各关节电机 当前最大的转矩输出设定值， 当前电机最大扭矩设定值满足如下公 式： Tmax_set＝Tmodel+(1 –Spercent)*(Tmax ‑Tmodel)； 其中， Tmax_set:当前最大扭矩设定值， Tmax:关节电机最大扭矩值， Tmodel:基于动力 学模型计算出来的扭矩值， Spercent:浮动软硬度(百分比)， 100％表示浮动效果最佳的状 态。 9.如权利要求7所述的机器人轨迹校正装置， 其特征在于， 所述浮动功能参数设定模块 包括： 异常提醒子模块， 用于所述浮动范围超过预设值， 表示当前操作异常， 所述机器人立即 停机并触发提醒信号。 10.如权利要求7 所述的机器人轨 迹校正方法， 其特 征在于， 还 包括： 浮动功能关闭模块， 用于当所述机器人偏离指定区域， 则关闭浮动功能； 将所述机器人 的预设轨迹更新至实际轨迹； 将所述电机最大扭矩输出设定值和所述电机最大位置跟随误 差设定值恢复为原 始设定值， 所述机器人按照原预设轨 迹运行。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115213906 A 3