本技術(shù)涉及工業(yè)機(jī)器人控制的，尤其是涉及一種工業(yè)機(jī)器人的多驅(qū)動(dòng)在線(xiàn)聯(lián)合控制方法、系統(tǒng)及存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、隨著建筑工業(yè)化與智能化的深度融合，工業(yè)機(jī)器人逐漸成為行業(yè)發(fā)展的核心驅(qū)動(dòng)力。從傳統(tǒng)建筑施工向自動(dòng)化、智能化作業(yè)轉(zhuǎn)型，工業(yè)機(jī)器人憑借高精度、高效率、高安全性的優(yōu)勢(shì)，廣泛應(yīng)用于混凝土澆筑、構(gòu)件安裝等場(chǎng)景。

2、相較于普通領(lǐng)域的工業(yè)機(jī)器人，對(duì)于建筑施工領(lǐng)域的工業(yè)機(jī)器人面臨更為復(fù)雜的作業(yè)環(huán)境與任務(wù)需求。普通領(lǐng)域的工業(yè)機(jī)器人多在結(jié)構(gòu)化車(chē)間內(nèi)執(zhí)行重復(fù)性任務(wù)，環(huán)境穩(wěn)定、負(fù)載固定。而對(duì)于建筑施工領(lǐng)域的工業(yè)機(jī)器人需在露天工地、高空作業(yè)平臺(tái)等非結(jié)構(gòu)化場(chǎng)景中作業(yè)，不僅要應(yīng)對(duì)惡劣天氣、地形變化等挑戰(zhàn)，還需完成搬運(yùn)重型構(gòu)件、復(fù)雜空間定位等高強(qiáng)度任務(wù)。這些差異要求對(duì)于建筑施工領(lǐng)域的工業(yè)機(jī)器人具備更強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性、更大的負(fù)載能力以及更可靠的動(dòng)力傳輸系統(tǒng)，以保障作業(yè)的高效與安全。

3、在實(shí)際施工過(guò)程中，對(duì)于建筑施工領(lǐng)域的工業(yè)機(jī)器人常需搬運(yùn)很重的建筑構(gòu)件，對(duì)關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的承載能力形成嚴(yán)峻考驗(yàn)。若關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)力不足，不僅會(huì)導(dǎo)致作業(yè)效率低下，還可能引發(fā)構(gòu)件掉落、設(shè)備傾覆等安全事故。因此，為確保施工安全與作業(yè)連續(xù)性，需在機(jī)器人關(guān)節(jié)處進(jìn)行作用力富余設(shè)計(jì)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了在機(jī)器人關(guān)節(jié)處實(shí)現(xiàn)作用力富余，本技術(shù)提供一種工業(yè)機(jī)器人的多驅(qū)動(dòng)在線(xiàn)聯(lián)合控制方法、系統(tǒng)及存儲(chǔ)介質(zhì)。

2、第一方面，本技術(shù)提供一種工業(yè)機(jī)器人的多驅(qū)動(dòng)在線(xiàn)聯(lián)合控制方法，采用如下的技術(shù)方案：

3、一種工業(yè)機(jī)器人的多驅(qū)動(dòng)在線(xiàn)聯(lián)合控制方法，包括如下步驟：

4、基于位于同一控制點(diǎn)的第一驅(qū)動(dòng)器和第二驅(qū)動(dòng)器，初始化所述第一驅(qū)動(dòng)器和所述第二驅(qū)動(dòng)器，在初始狀態(tài)下，控制所述第一驅(qū)動(dòng)器向所述控制點(diǎn)輸出第一驅(qū)動(dòng)功率，激活所述第二驅(qū)動(dòng)器并處于預(yù)熱狀態(tài)，所述預(yù)熱狀態(tài)為所述第二驅(qū)動(dòng)器向所述控制點(diǎn)輸出脈沖功率；

5、基于預(yù)設(shè)的控制動(dòng)作，實(shí)時(shí)采集所述第一驅(qū)動(dòng)器的電氣數(shù)據(jù)，當(dāng)所述電氣數(shù)據(jù)符合預(yù)設(shè)的第一電氣模板數(shù)據(jù)時(shí)，采集機(jī)器人的姿態(tài)數(shù)據(jù)；根據(jù)所述姿態(tài)數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)的第一姿態(tài)模板數(shù)據(jù)計(jì)算出第一狀態(tài)值；

6、當(dāng)所述姿態(tài)數(shù)據(jù)符合預(yù)設(shè)的第二姿態(tài)模板時(shí)，采集最新的所述電氣數(shù)據(jù)，根據(jù)最新的所述電氣數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)的第二電氣模板數(shù)據(jù)計(jì)算出第二狀態(tài)值；

7、根據(jù)所述第一狀態(tài)值與所述第二狀態(tài)值計(jì)算出綜合介入值；

8、若所述綜合介入值大于預(yù)設(shè)的介入?yún)⒖贾担瑒t控制所述第二驅(qū)動(dòng)器向所述控制點(diǎn)輸出第二驅(qū)動(dòng)功率；

9、計(jì)算所述綜合介入值與所述介入?yún)⒖贾档慕槿氩钪担桓鶕?jù)所述介入差值正相關(guān)調(diào)節(jié)所述第二驅(qū)動(dòng)功率。

10、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，控制點(diǎn)可為機(jī)器人的關(guān)節(jié)，在控制點(diǎn)出設(shè)置第一驅(qū)動(dòng)器和第二驅(qū)動(dòng)器，正常情況下，第一驅(qū)動(dòng)器為控制點(diǎn)輸出功率完成操作工序，在第一驅(qū)動(dòng)器工作的過(guò)程中，實(shí)時(shí)檢測(cè)第一驅(qū)動(dòng)器的工作狀態(tài)；在第一驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)功率不足以完成施工工序的時(shí)候，讓始終處于預(yù)熱狀態(tài)的第二驅(qū)動(dòng)器向控制點(diǎn)輸出第二驅(qū)動(dòng)功率，支持控制點(diǎn)完成施工工序，在機(jī)器人關(guān)節(jié)處實(shí)現(xiàn)作用力富余，通過(guò)預(yù)留動(dòng)力冗余，既能滿(mǎn)足重載作業(yè)需求，又能在突發(fā)過(guò)載或驅(qū)動(dòng)部件性能衰減時(shí)，維持系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

11、可選地，方法還包括如下步驟：

12、以預(yù)設(shè)的第一變化速度控制所述第一驅(qū)動(dòng)器的功率變化；

13、以預(yù)設(shè)的第二變化速度控制所述第二驅(qū)動(dòng)器的功率變化；

14、獲取所述第一驅(qū)動(dòng)器的第一額定功率與所述第二驅(qū)動(dòng)器的第二額定功率；

15、計(jì)算所述第一額定功率和所述第二額定功率的額定功率差值；

16、根據(jù)所述額定功率差值反相關(guān)調(diào)節(jié)所述第一變化速度，所述額定功率差值越大，所述第一變化速度越小；所述額定功率差值越小，所述第一變化速度越大；

17、根據(jù)所述額定功率差值正相關(guān)調(diào)節(jié)所述第二變化速度；所述額定功率差值越大，所述第二變化速度越大；所述額定功率差值越小，所述第二變化速度越小。

18、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，根據(jù)額定功率的差異控制第一驅(qū)動(dòng)功率的變化曲線(xiàn)，當(dāng)?shù)谝或?qū)動(dòng)功率比第二驅(qū)動(dòng)功率大時(shí)，第一驅(qū)動(dòng)功率變化地慢，讓第二驅(qū)動(dòng)器介入時(shí)，利于讓物體的受力變化更平穩(wěn)；第二驅(qū)動(dòng)功率變化地快，讓第二驅(qū)動(dòng)器介入時(shí)，讓物體的所受第二個(gè)力的調(diào)節(jié)更迅速，利于變化更平穩(wěn)。

19、可選地，方法還包括如下步驟：

20、以預(yù)設(shè)的第一變化速度控制所述第一驅(qū)動(dòng)器的功率變化；

21、以預(yù)設(shè)的第二變化速度控制所述第二驅(qū)動(dòng)器的功率變化；

22、獲取所述第一驅(qū)動(dòng)器的第一實(shí)時(shí)功率與所述第二驅(qū)動(dòng)器的第二實(shí)時(shí)功率；

23、基于預(yù)設(shè)的第一時(shí)間窗口對(duì)所述第一實(shí)時(shí)功率進(jìn)行濾波，基于預(yù)設(shè)的第二時(shí)間窗口對(duì)所述第二實(shí)時(shí)功率進(jìn)行濾波；

24、計(jì)算所述第一實(shí)時(shí)功率和所述第二實(shí)時(shí)功率的實(shí)時(shí)功率差值；

25、根據(jù)所述實(shí)時(shí)功率差值反相關(guān)調(diào)節(jié)所述第一變化速度；所述實(shí)時(shí)功率差值越大，所述第一變化速度越?。凰鰧?shí)時(shí)功率差值越小，所述第一變化速度越大；

26、根據(jù)所述實(shí)時(shí)功率差值正相關(guān)調(diào)節(jié)所述第二變化速度；所述實(shí)時(shí)功率差值越大，所述第二變化速度越大；所述實(shí)時(shí)功率差值越小，所述第二變化速度越小。

27、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，根據(jù)實(shí)時(shí)功率的差異控制第一驅(qū)動(dòng)功率的變化曲線(xiàn)，第一驅(qū)動(dòng)功率和第二驅(qū)動(dòng)功率的變化速度能夠自適應(yīng)于當(dāng)前物體的實(shí)際情況，讓物體的受力調(diào)節(jié)更迅速，利于變化更平穩(wěn)。

28、可選地，方法還包括如下步驟：

29、計(jì)算所述電氣數(shù)據(jù)符合預(yù)設(shè)的第一電氣模板數(shù)據(jù)時(shí)的第一到達(dá)時(shí)間；

30、根據(jù)所述第一到達(dá)時(shí)間反相關(guān)調(diào)節(jié)介入?yún)⒖贾?；所述第一到達(dá)時(shí)間越短，所述介入?yún)⒖贾翟酱螅凰龅谝坏竭_(dá)時(shí)間越長(zhǎng)，所述介入?yún)⒖贾翟叫　?/p>

31、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，第一到達(dá)時(shí)間能夠反映第一驅(qū)動(dòng)器的實(shí)際電氣情況，根據(jù)實(shí)際電氣情況調(diào)節(jié)介入?yún)⒖贾的軌蜃尩诙?qū)動(dòng)器的控制介入更能貼合實(shí)際的電氣情況。

32、可選地，方法還包括如下步驟：

33、計(jì)算所述姿態(tài)數(shù)據(jù)符合預(yù)設(shè)的第二姿態(tài)模板時(shí)的第二到達(dá)時(shí)間；

34、根據(jù)第二到達(dá)時(shí)間正相關(guān)調(diào)節(jié)所述脈沖功率的頻率；所述第二到達(dá)時(shí)間越短，所述脈沖功率的頻率越低；所述第二到達(dá)時(shí)間越長(zhǎng)，所述脈沖功率的頻率越高。

35、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，第二到達(dá)時(shí)間能夠反映第一驅(qū)動(dòng)器的實(shí)際工作情況，根據(jù)實(shí)際工作情況調(diào)節(jié)脈沖功率的頻率，讓第二驅(qū)動(dòng)器的控制介入更能快速，更貼合實(shí)際的工作情況。

36、可選地，方法還包括如下步驟：

37、根據(jù)所述第一到達(dá)時(shí)間和所述第二到達(dá)時(shí)間計(jì)算出綜合到達(dá)時(shí)間；

38、根據(jù)所述綜合到達(dá)時(shí)間正相關(guān)調(diào)節(jié)所述脈沖功率的大?。凰鼍C合到達(dá)時(shí)間越長(zhǎng)，所述脈沖功率越大；所述綜合到達(dá)時(shí)間越短，所述脈沖功率越小。

39、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，從第一驅(qū)動(dòng)器的實(shí)際電氣情況和實(shí)際工作情況相結(jié)合的角度調(diào)節(jié)脈沖功率的大小，進(jìn)一步利于讓第二驅(qū)動(dòng)器的控制介入更能快速，更貼合實(shí)際的工作情況。

40、可選地，方法還包括如下步驟：

41、基于符合出廠合格參數(shù)的第一標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)器執(zhí)行預(yù)設(shè)的控制動(dòng)作，計(jì)算所述第一標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)器的所述電氣數(shù)據(jù)符合預(yù)設(shè)的第一電氣模板數(shù)據(jù)時(shí)的第一標(biāo)準(zhǔn)到達(dá)時(shí)間；

42、根據(jù)所述第一到達(dá)時(shí)間與所述第一標(biāo)準(zhǔn)到達(dá)時(shí)間的第一比值反相關(guān)調(diào)節(jié)所述第一時(shí)間窗口；所述第一比值越大，所述第一時(shí)間窗口越短；所述第一比值越小，所述第一時(shí)間窗口越長(zhǎng)；

43、計(jì)算所述第一標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)器的所述姿態(tài)數(shù)據(jù)符合預(yù)設(shè)的第二姿態(tài)模板時(shí)的第二標(biāo)準(zhǔn)到達(dá)時(shí)間；

44、根據(jù)所述第二到達(dá)時(shí)間與所述第二標(biāo)準(zhǔn)到達(dá)時(shí)間的第二比值反相關(guān)調(diào)節(jié)所述第二時(shí)間窗口；所述第二比值越大，所述第二時(shí)間窗口越短；所述第二比值越小，所述第二時(shí)間窗口越長(zhǎng)。

45、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，第一比值越大，代表第一驅(qū)動(dòng)器的執(zhí)行動(dòng)作時(shí)的控制功率越穩(wěn)定，此時(shí)增長(zhǎng)第一時(shí)間窗口，讓第一驅(qū)動(dòng)器具有更穩(wěn)定地變化幅度；讓第一驅(qū)動(dòng)器加唄第二比值越大代表第一驅(qū)動(dòng)器的動(dòng)作越慢，因此需要縮短第二時(shí)間窗口，讓第二驅(qū)動(dòng)器具有更適應(yīng)實(shí)際情況的第二變化速度。

46、第二方面，本技術(shù)提供一種工業(yè)機(jī)器人的多驅(qū)動(dòng)在線(xiàn)聯(lián)合控制系統(tǒng)，采用如下的技術(shù)方案：

47、一種工業(yè)機(jī)器人的多驅(qū)動(dòng)在線(xiàn)聯(lián)合控制系統(tǒng)，包括處理器，所述處理器中執(zhí)行如上述任意一項(xiàng)所述的工業(yè)機(jī)器人的多驅(qū)動(dòng)在線(xiàn)聯(lián)合控制方法的步驟。

48、第三方面，本技術(shù)提供一種存儲(chǔ)介質(zhì)，采用如下的技術(shù)方案：

49、一種存儲(chǔ)介質(zhì)，所述存儲(chǔ)介質(zhì)中存儲(chǔ)有程序，所述程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述任意一項(xiàng)所述的工業(yè)機(jī)器人的多驅(qū)動(dòng)在線(xiàn)聯(lián)合控制方法的步驟。

50、綜上所述，本技術(shù)包括以下至少一種有益技術(shù)效果：

51、正常作業(yè)時(shí)，第一驅(qū)動(dòng)器獨(dú)立輸出功率完成操作，第二驅(qū)動(dòng)器處于預(yù)熱狀態(tài)并輸出脈沖功率，確保其隨時(shí)可介入。當(dāng)?shù)谝或?qū)動(dòng)器功率不足（通過(guò)電氣數(shù)據(jù)與姿態(tài)數(shù)據(jù)判斷）時(shí)，第二驅(qū)動(dòng)器迅速輸出額定功率，實(shí)現(xiàn)“動(dòng)力冗余”，避免因單一驅(qū)動(dòng)失效導(dǎo)致作業(yè)中斷?？刂泣c(diǎn)（如機(jī)器人關(guān)節(jié)）設(shè)置雙驅(qū)動(dòng)器，通過(guò)功率協(xié)同實(shí)現(xiàn)“作用力富余”，使關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)更平穩(wěn)，減少因驅(qū)動(dòng)不足導(dǎo)致的振動(dòng)或精度偏差。

52、計(jì)算第一、二驅(qū)動(dòng)器的額定功率差值，反相關(guān)調(diào)節(jié)第一驅(qū)動(dòng)功率變化速度（差值越大，變化越慢），正相關(guān)調(diào)節(jié)第二驅(qū)動(dòng)功率變化速度（差值越大，變化越快）。若第一驅(qū)動(dòng)功率遠(yuǎn)大于第二驅(qū)動(dòng)功率（如主驅(qū)動(dòng)為大功率電機(jī)，輔助驅(qū)動(dòng)為小功率），則主驅(qū)動(dòng)功率緩慢變化，避免突然卸載導(dǎo)致物體受力突變；輔助驅(qū)動(dòng)快速介入，補(bǔ)償功率缺口，確保受力平穩(wěn)。