本申請涉及機器人，尤其涉及一種機器人及其控制方法。
背景技術(shù)：
1、近年來，隨著計算機科學(xué)、人工智能及其他相關(guān)學(xué)科的長足進步，機器人的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛，關(guān)于機器人的穩(wěn)定性、精度、使用壽命一直是機器人的重要研究課題。
2、現(xiàn)有技術(shù)中，機器人受力過大會影響機器人整體的穩(wěn)定性，機器人在受力時可能會發(fā)生形變，形變對機器人的穩(wěn)定性和安全性有影響，形變過大會導(dǎo)致機器人結(jié)構(gòu)的強度和剛度下降，從而影響機器人的穩(wěn)定性、安全性使用以及使用壽命，降低工作效率。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本申請?zhí)峁┝艘环N機器人及其控制方法，用于解決相關(guān)技術(shù)下的機器人在運動過程中穩(wěn)定性不高、精度低以及壽命降低的技術(shù)問題。
2、為達到上述目的，本申請采用如下技術(shù)方案：
3、第一方面，本申請?zhí)峁┝艘环N機器人，包括：末端執(zhí)行器，用于在末端執(zhí)行器的可運動范圍內(nèi)抓拿物料；驅(qū)動軸，用于驅(qū)動末端執(zhí)行器伸出或收回；立軸，用于承載驅(qū)動軸，立軸上設(shè)置有第一導(dǎo)軌，驅(qū)動軸可以在第一導(dǎo)軌上上下移動；旋轉(zhuǎn)軸，設(shè)置于水平移動軸上，與立軸固定連接，用于帶動立軸、驅(qū)動軸以及末端執(zhí)行器旋轉(zhuǎn)；水平移動軸的兩側(cè)設(shè)置有第二導(dǎo)軌，水平移動軸可以在第二導(dǎo)軌上水平移動；控制器，被配置為：獲取機器人在臨界狀態(tài)下的受力信息；根據(jù)受力信息，確定末端執(zhí)行器的可運動范圍內(nèi)中的至少一個位置點在驅(qū)動軸運動時對應(yīng)的至少一個加速度限制值；基于至少一個位置點和至少一個加速度限制值，調(diào)整驅(qū)動軸在運動時的加速度。
4、在其中一個實施例中，機器人，還包括：螺栓，設(shè)置于旋轉(zhuǎn)軸與立軸的相交處；旋轉(zhuǎn)軸減速機，用于控制旋轉(zhuǎn)軸的運動速度；臨界狀態(tài)包括地面對第二導(dǎo)軌的支撐力處于臨界值、末端執(zhí)行器處于允許的最大俯仰角度以及立軸的彎曲應(yīng)力、螺栓的拉伸應(yīng)力、螺栓的壓縮應(yīng)力、旋轉(zhuǎn)軸減速機的壓縮應(yīng)力處于許用應(yīng)力；控制器，被配置為獲取機器人在臨界狀態(tài)下的受力信息，具體被配置為：在地面對第二導(dǎo)軌的支撐力處于臨界值時，獲取驅(qū)動軸和末端執(zhí)行器對機器人在第一方向上的第一合力和在第二方向上的第二合力；在末端執(zhí)行器處于允許的最大俯仰角度時，獲取驅(qū)動軸和末端執(zhí)行器對機器人在第一方向上的第三合力和在第二方向上的第四合力；在立軸的彎曲應(yīng)力、螺栓的拉伸應(yīng)力、螺栓的壓縮應(yīng)力、旋轉(zhuǎn)軸減速機的壓縮應(yīng)力處于許用應(yīng)力時，獲取驅(qū)動軸和末端執(zhí)行器對機器人的第五合力和第六合力。
5、在其中一個實施例中，末端執(zhí)行器在第一位置點時末端執(zhí)行器與驅(qū)動軸對機器人的第一合力范圍、第一合力、第二合力、第三合力、第四合力、第五合力以及第六合力，滿足以下關(guān)系：
6、w∈[wmin,wmax]＝[max(f1min,f2min,f3min)，min(f1max,f2max,f3max)]
7、其中，第一位置點為至少一個位置點中的任一位置，w為第一合力范圍，wmin為第一合力范圍中的最小合力值，wmax為第一合力范圍中的最大合力值，f1min為第一合力，f2min為第三合力，f3min為第第五合力，f1max為第二合力，f2max為第四合力，f3max為第六合力。
8、在其中一個實施例中，機器人，還包括：驅(qū)動軸電機，用于為驅(qū)動軸提供驅(qū)動力；控制器，被配置為根據(jù)受力信息，確定末端執(zhí)行器的可運動范圍內(nèi)中的至少一個位置點在驅(qū)動軸運動時對應(yīng)的至少一個加速度限制值，具體被配置為：根據(jù)驅(qū)動軸的驅(qū)動力范圍和第一合力范圍，確定第一位置點在驅(qū)動軸運動時對應(yīng)的第一加速度范圍；根據(jù)第一加速度范圍和加速度安全系數(shù)，確定第一位置點在驅(qū)動軸運動時對應(yīng)的第一加速度限制值。
9、在其中一個實施例中，當末端執(zhí)行器在第一位置點時，第一加速度范圍、第一加速度安全系數(shù)以及第一加速度限制值，滿足以下關(guān)系：
10、m＝am(pz，pr)/k
11、其中，m為第一加速度限制值，am第一加速度范圍中的最大值或最小值，pz為末端執(zhí)行器距離地面的高度值，pr為末端執(zhí)行器和驅(qū)動軸小臂的連接點與驅(qū)動軸大臂旋轉(zhuǎn)中心之間的水平直線距離，k為加速度安全系數(shù)，且k＞1。
12、第二方面，本申請?zhí)峁┮环N機器人的控制方法，包括：獲取機器人在臨界狀態(tài)下的受力信息；根據(jù)受力信息，確定末端執(zhí)行器的可運動范圍內(nèi)中的至少一個位置點在驅(qū)動軸運動時對應(yīng)的至少一個加速度限制值；基于至少一個位置點和至少一個加速度限制值，調(diào)整驅(qū)動軸在運動時的加速度。
13、第三方面，本申請實施例提供一種控制器，包括：一個或多個處理器；一個或多個存儲器；其中，一個或多個存儲器用于存儲計算機程序代碼，計算機程序代碼包括計算機指令，當一個或多個處理器執(zhí)行計算機指令時，控制器執(zhí)行第二方面以及可能的實現(xiàn)方式中提供的方法。
14、第四方面，本申請實施例提供一種計算機可讀存儲介質(zhì)，該計算機可讀存儲介質(zhì)包括計算機指令，當計算機指令在計算機上運行時，使得計算機執(zhí)行第二方面以及可能的實現(xiàn)方式中提供的方法。
15、第五方面，本發(fā)明實施例提供一種計算機程序產(chǎn)品，該計算機程序產(chǎn)品可直接加載到存儲器中，并含有軟件代碼，該計算機程序產(chǎn)品經(jīng)由計算機載入并執(zhí)行后能夠?qū)崿F(xiàn)如第二方面以及可能的實現(xiàn)方式中提供的方法。
16、需要說明的是，上述計算機指令可以全部或者部分存儲在計算機可讀存儲介質(zhì)上。其中，計算機可讀存儲介質(zhì)可以與控制器的處理器封裝在一起的，也可以與控制器的處理器單獨封裝，本申請對此不作限定。
17、通過機器人在臨界狀態(tài)下的受力信息，獲得末端執(zhí)行器在不同運動位置點處運動時保證機器人的穩(wěn)定性、精度和使用壽命的驅(qū)動軸的至少一個加速度限制值，隨后，根據(jù)末端執(zhí)行器的運動位置點和至少一個加速度限制值，調(diào)整驅(qū)動軸在運動時的加速度，以避免驅(qū)動軸因加速度過高而導(dǎo)致的機器人受力過大，從而致使機器人發(fā)生傾倒或工作精度降低，同時，也降低了機器人各部件的損耗，延長了機器人的使用壽命。該方法不需要改變機器人的機械結(jié)構(gòu)，也不用增加額外的成本，對機器人的計算能力要求較低，解決了相關(guān)技術(shù)下的機器人在運動過程中穩(wěn)定性不高、精度低以及使用壽命短的技術(shù)問題。
1.一種機器人，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機器人，其特征在于，所述機器人，還包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機器人，其特征在于，所述末端執(zhí)行器在第一位置點時所述末端執(zhí)行器與所述驅(qū)動軸對所述機器人的第一合力范圍、所述第一合力、所述第二合力、所述第三合力、所述第四合力、所述第五合力以及所述第六合力，滿足以下關(guān)系：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的機器人，其特征在于，所述機器人，還包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的機器人，其特征在于，當所述末端執(zhí)行器在所述第一位置點時，所述第一加速度范圍、所述第一加速度安全系數(shù)以及所述第一加速度限制值，滿足以下關(guān)系：
6.一種機器人的控制方法，其特征在于，包括：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述獲取所述機器人在臨界狀態(tài)下的受力信息，包括：
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述末端執(zhí)行器在第一位置點時所述末端執(zhí)行器與所述驅(qū)動軸對所述機器人的第一合力范圍、所述第一合力、所述第二合力、所述第三合力、所述第四合力、所述第五合力以及所述第六合力，滿足以下關(guān)系：
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述受力信息，確定所述末端執(zhí)行器的可運動范圍內(nèi)中的至少一個位置點在所述驅(qū)動軸運動時對應(yīng)的至少一個加速度限制值，包括：
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，當所述末端執(zhí)行器在所述第一位置點時，所述第一加速度范圍、所述第一加速度安全系數(shù)以及所述第一加速度限制值，滿足以下關(guān)系：