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专利号: 2017101813756
申请人: 深圳市拓灵者科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:授权未缴费
更新日期:2024-07-30
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种根据力矩调整平衡的方法,包括平衡主体、机械臂和力矩平衡装置,其特征在于,包括步骤:检测所述机械臂抓取物的重量,并换算出所述机械臂的实时力矩;

根据所述实时力矩,计算所述力矩平衡装置的调整角度;其中,所述调整角度的计算公式包括:ΔθE=P×Error(t)+I×∑TError(t)+D×(Error(t)‑Error(t‑1))θE(t)=θE(t‑1)+ΔθE

Error(t)=θR(t)‑θR(0)

以上公式ΔθE为上述力矩平衡装置的角度变化量,θE(t)为所述力矩平衡装置当前t时刻角度,θR(t)为当前t时刻所述机械臂与水平面夹角,θR(0)为所述机械臂目标姿态,P为比例系数,I为积分系数,D为微分系数,Error(t)为在当前t时刻的实时误差值,∑TError(t)为误差值在时间T内的积分;

根据所述调整角度,控制所述力矩平衡装置进行运动。

2.根据权利要求1所述的根据力矩调整平衡的方法,其特征在于,所述调整角度的计算公式包括:以上公式中θE为所述力矩平衡装置需要转动的角度,TA为所述机械臂产生的力矩,L为转动轴圆心到所述力矩平衡装置重心的距离长度,M为所述力矩平衡装置的重量。

3.根据权利要求1所述的根据力矩调整平衡的方法,其特征在于,在根据所述调整角度,控制所述力矩平衡装置进行运动步骤后,还包括,检测平衡状态,并根据平衡状态情况控制所述力矩平衡装置运动。

4.根据权利要求3所述的根据力矩调整平衡的方法,其特征在于,在所述检测平衡状态步骤中,还包括子步骤,检测所述平衡主体水平倾斜角度;

将所述倾斜角度的绝对值与误差值进行比较;

当所述倾斜角度的绝对值小于误差值时,重复进行所述检测平衡状态,并根据平衡状态情况控制所述力矩平衡装置运动及其后续步骤;当所述倾斜角度的绝对值不小于误差值时,重复进行所述检测所述机械臂抓取物的重量,并换算出所述机械臂的实时力矩及其后续步骤。

5.一种根据力矩调整平衡的装置,设置于平衡主体上,其特征在于,包括机械臂、力矩平衡装置、第一角度传感器、重量传感器、控制器和调整器,所述力矩平衡装置和所述机械臂相对设于所述平衡主体上;

所述机械臂上设置所述第一角度传感器和重量传感器,所述第一角度传感器设于所述机械臂和所述平衡主体的连接处,所述第一角度传感器和重量传感器分别采集机械臂的旋转角度和抓取物的重量,并发送给所述控制器;

所述调整器设于所述平衡主体上,且连接于所述力矩平衡装置的一端,驱动所述力矩平衡装置运动;

所述控制器设置于所述平衡主体上,控制所述调整器。

6.根据权利要求5所述的根据力矩调整平衡的装置,其特征在于,所述机械臂还包括第二角度传感器、第一驱动装置、第二驱动装置、前臂和后臂,所述前臂通过所述第二驱动装置与所述后臂连接;

所述后臂通过所述第一驱动装置与所述平衡主体连接;

所述第一角度传感器和所述重量传感器分别设于所述第一驱动装置上,所述第二角度传感器设于所述第二驱动装置上;

所述第二角度传感器、第一驱动装置和第二驱动装置均与所述控制器电连接。

7.根据权利要求5所述的根据力矩调整平衡的装置,其特征在于,所述力矩平衡装置还包括臂杆和标准重物,所述臂杆的一端与标准重物连接,所述臂杆的另一端与所述调整器连接。

8.根据权利要求5所述的根据力矩调整平衡的装置,其特征在于,所述调整器还包括第三驱动装置和第三角度传感器,所述第三驱动装置设于所述平衡主体上,且连接于所述力矩平衡装置的一端,驱动所述力矩平衡装置运动所述第三角度传感器设于所述第三驱动装置上。

9.根据权利要求5‑8任一项所述的根据力矩调整平衡的装置,其特征在于,所述控制器还包括陀螺仪、第四角度传感器、比较器和控制单元,所述控制单元与所述陀螺仪、第四角度传感器和比较器电连接,接收所述陀螺仪、第四角度传感器和比较器的电信号;

所述控制单元与所述机械臂和力矩平衡装置电连接,驱动所述机械臂和力矩平衡装置运动。