一种带有校准系统的机器人的制作方法

本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种带有校准系统的机器人。

背景技术：

机器人(robot)是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作。

机器人在运动过程中，需要驱动机器人的关节进行直线、转动等一系列的运动，从而完成各项动作。

机器人关节在工作时，需要转动一定的角度，一般是通过伺服电机控制其转动，但是当机器人工作一段时间后，会产生磨损，从而影响其定位精度。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明要解决的技术问题是提供一种带有校准系统的机器人，可以进行机器人关节的校准，提高其定位精度。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种带有校准系统的机器人，包括机器人关节、驱动系统和校准系统；

所述驱动系统包括步进电机，所述步进电机用于驱动所述机器人关节运动；

所述校准系统包括计数器、刻度尺、控制器和更新模块；

所述刻度尺设置在机器人关节上，用于测量所述机器人关节的运动量；

所述控制器连接所述步进电机，用于控制所述机器人关节转动到第一运动方向的极限位置，记录所述机器人关节所对应的所述刻度尺刻度，所述计数器记录所述步进电机的转动量；

所述控制器还用于控制所述机器人关节沿所述第一运动方向向第二运动方向按最小精度值逐步运动，并记录每一步所对应的刻度尺刻度和步进电机的转动量；

所述更新模块用于将每一步所对应的刻度尺刻度和步进电机的转动量更新至控制器中，所述控制器根据每一步所对应的刻度尺刻度和步进电机的转动量控制所述步进电机驱动所述机器人关节运动。

优选的，所述机器人关节为转动关节或移动关节。

优选的，所述步进电机为混合式步进电机。

优选的，所述第一运动方向和所述第二运动方向相反。

优选的，所述更新模块包括存储单元，所述存储单元用于存储所述每一步所对应的刻度尺刻度和步进电机的转动量。

优选的，所述刻度尺为直尺和/或量角器。

本发明提出的带有校准系统的机器人，通过在机器人关节设置校准系统，当机器人关节磨损后，通过更新机器人关节每一步所对应的刻度尺刻度和步进电机的转动量，可以控制所述步进电机驱动所述机器人关节运动，从而可以校准机器人关节，提高其定位精度。

附图说明

图1为本发明实施例提出的带有校准系统的机器人的结构框图。

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。

如图1所示，本发明实施例提出了一种带有校准系统的机器人，包括机器人关节1、驱动系统2和校准系统3；

驱动系统2包括步进电机201，步进电机201用于驱动机器人关节1运动；

校准系统3包括计数器301、刻度尺302、控制器303和更新模块304；

刻度尺302设置在机器人关节1上，用于测量机器人关节1的运动量；

控制器303连接步进电机201，用于控制机器人关节1转动到第一运动方向的极限位置，记录机器人关节1所对应的刻度尺刻度，计数器记录步进电机的转动量；

控制器303还用于控制机器人关节1沿第一运动方向向第二运动方向按最小精度值逐步运动，并记录每一步所对应的刻度尺302刻度和步进电机201的转动量；

更新模304块用于将每一步所对应的刻度尺刻度和步进电机的转动量更新至控制器中，控制器303根据每一步所对应的刻度尺刻度和步进电机的转动量控制步进电机驱动机器人关节运动。

可见，本发明实施例提出的带有校准系统的机器人，通过在机器人关节设置校准系统，当机器人关节磨损后，通过更新机器人关节每一步所对应的刻度尺刻度和步进电机的转动量，可以控制步进电机驱动机器人关节运动，从而可以校准机器人关节，提高其定位精度。

在本发明的一个优选实施例中，机器人关节为转动关节或移动关节。

在使用中，机器人关节多为转动关节或移动关节，其工作行程较长，易发生磨损，因此本申请中机器人关节可以为转动关节或移动关节。

在本发明的一个优选实施例中，步进电机为混合式步进电机。

步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制电机，是现代数字程序控制系统中的主要执行元件，应用极为广泛。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，称为“步距角”，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。

混合式步进电机定子上有多相绕组、转子上采用永磁材料，转子和定子上均有多个小齿以提高步矩精度，其输出力矩大、动态性能好，步距角小。

在本发明的一个优选实施例中，第一运动方向和第二运动方向相反。

本实施例中，当机器人关节为转动关节时，其第一运动方向可以为顺时针旋转，第二运动方向可以为逆时针旋转；当机器人关节为运动关节时，其第一运动方向可以为前进方向，第二运动方向可以为后退方向。

在本发明的一个优选实施例中，更新模块包括存储单元，存储单元用于存储每一步所对应的刻度尺刻度和步进电机的转动量。

本实施例中，当机器人关节磨损后，需要时常为机器人关节进行校准，因此可以设置存储单元进行存储，同时可以根据存储单元存储的相对应的数值确定机器人关节的磨损程度。

在本发明的一个优选实施例中，刻度尺为直尺和/或量角器。

本实施例中，机器人关节为转动关节或运动关节，因此刻度尺可以为直尺和/或量角器。

本发明实施例提出的带有校准系统的机器人，当机器人关节磨损后，可以将量角器的零位与机器人关节的零位对准后，进行机器人关节的测量。以转动关节为例，首先将机器人关节逆时针转动到极限位置，读取量角器此时的角度和步进电机的转动量，从而确定二者的对应关系；然后逐步进行调整，直至运动到顺时针的极限位置，此时机器人关节的每一步所对应的实际的转动量为量角器显示，步进电机的转动量对应量角器的显示的数值被记录；当校准完成后，如果要运动到对应的转动量，可以根据该转动量对应的步进电机的转动量进行控制，从而完成校准。

综上所述，本发明实施例至少可以实现如下效果：

在本发明实施例中，通过在机器人关节设置校准系统，当机器人关节磨损后，通过更新机器人关节每一步所对应的刻度尺刻度和步进电机的转动量，可以控制所述步进电机驱动所述机器人关节运动，从而可以校准机器人关节，提高其定位精度。

最后需要说明的是：以上所述仅为本发明的较佳实施例，仅用于说明本发明的技术方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。