一种机械爪转向调控装置及方法与流程

本发明涉及机械手调控，具体涉及一种机械爪转向调控装置及方法。

背景技术：

1、现有的机械爪为了旋转一定角度，以便抓取一些物件，但是在旋转停止时，限位块与顶杆快速碰撞，导致旋转体、机械手造成冲突，长此以往会对机械爪的抓取精度受到影响，尤其是在机械爪的负载发生变化时，瞬时惯性冲击给机械爪的定位有着较大的影响。

2、相关技术中，通过在机械爪各关节处安装有缓冲组件，实现机械爪的缓冲效果，但由于缓冲组件的存在会导致多余的惯性运动，该惯性运动时无法精确调控机械爪，导致缓冲稳定性不足，机械爪转向调控稳定性较差。

技术实现思路

1、为了解决相关技术中由于惯性运动时无法精确调控机械爪，导致缓冲稳定性不足，机械爪转向调控稳定性较差的技术问题，本发明提供一种机械爪转向调控装置及方法，所采用的技术方案具体如下：

2、本发明提出了一种机械爪转向调控装置，包括缓冲组件，所述缓冲组件由弹簧和液压油实现缓冲功能，在弹簧下侧设有固定的弹簧限位块和可调节的液压孔径调整块，其中，弹簧限位块上包含液压孔；

3、在机械爪转向时，所述液压孔径调整块根据当前缓冲组件在每一下压阶段停止后弹簧上下往复的振动数据调节液压孔径调整块的位置，以调节液压孔的孔径大小，进而调整液压油从弹簧所处空间向弹簧限位块下方空间的流速，进行机械爪转向的缓冲调控；

4、其中，所述调节液压孔的孔径大小的具体过程，包括：

5、周期性获取缓冲组件在每一下压阶段停止后弹簧上下往复的长度和振动数据，振动数据根据时序组成振动序列，根据振动序列中任一振动数据在时序上之前的幅值变化，确定对应振动数据的振动衰减系数；

6、将所有振动数据的振动衰减系数按照时序组成衰减序列；根据所述振动衰减系数从所述振动序列中筛选得到运动惯性影响的运动惯性子序列；

7、根据任一运动惯性子序列分别与其他振动序列在相同时序上对应衰减序列的相似程度，确定每一运动惯性子序列对应振动序列的振动一致系数；

8、根据所述振动一致系数以及当前时刻下弹簧压缩的长度，确定当前时刻下的缓冲余量；根据所述缓冲余量确定孔径大小变化量。

9、进一步地，所述根据振动序列中任一振动数据在时序上之前的幅值变化，确定对应振动数据的振动衰减系数，包括：

10、将任一振动数据作为待分析数据，将时序上与待分析数据相距最近的两个其他振动数据，作为待分析数据的相邻数据；

11、根据所述相邻数据与待分析数据的振动幅值变化，确定所述待分析数据的振动变化量；

12、计算所述振动序列中所有振动数据的幅值均值，将待分析数据的振动幅值与幅值均值的差值绝对值，作为待分析幅值差异；

13、根据所述待分析数据以及之前所有振动数据的振动变化量的均值，以及待分析幅值差异，确定所述待分析数据的振动衰减系数，其中，所述待分析数据以及之前所有振动数据的振动变化量的均值与所述振动衰减系数呈正相关关系，所述待分析幅值差异与所述振动衰减系数呈负相关关系。

14、进一步地，所述根据所述相邻数据与待分析数据的振动幅值变化，确定所述待分析数据的振动变化量，包括：

15、计算待分析数据分别与每一相邻数据的振动幅值差值绝对值，求均作为待分析数据的振动变化量。

16、进一步地，根据所述待分析数据以及之前所有振动数据的振动变化量的均值，以及待分析幅值差异，确定所述待分析数据的振动衰减系数，包括：

17、将所述待分析幅值差异与预设非零常数的和值作为分母，所述待分析数据以及之前所有振动数据的振动变化量的均值作为分子，分式计算得到所述待分析数据的振动衰减系数。

18、进一步地，根据所述振动衰减系数从所述振动序列中筛选得到运动惯性影响的运动惯性子序列，包括：

19、将所述振动衰减系数数值最大的振动数据作为分界点，将所述振动序列中分界点之前的振动数据组成运动惯性子序列。

20、进一步地，根据任一运动惯性子序列分别与其他振动序列在相同时序上对应衰减序列的相似程度，确定每一运动惯性子序列对应振动序列的振动一致系数，包括：

21、将任一运动惯性子序列作为目标子序列；

22、确定其他振动序列从起始点开始与目标子序列时序长度相同的序列，作为其他振动序列的对比子序列；

23、对目标子序列和对比子序列进行振动相似性分析，得到目标子序列和每一对比子序列的振动相似指标；

24、将所述目标子序列与所有对比子序列的振动相似指标的均值，最大最小值归一化处理作为振动一致系数。

25、进一步地，所述对目标子序列和对比子序列进行振动相似性分析，得到目标子序列和每一对比子序列的振动相似指标，包括：

26、基于动态时间规整算法，计算目标子序列分别与每一对比子序列的dtw值，将所述dtw值的相反数进行最大最小值归一化处理，作为目标子序列与对比子序列的振动相似指标。

27、进一步地，根据所述振动一致系数以及当前时刻下弹簧压缩的长度，确定当前时刻下的缓冲余量，包括：

28、计算当前时刻下所述弹簧压缩的长度与所述振动一致系数的乘积，得到运动惯性影响长度；

29、将所述运动惯性影响长度作为当前时刻的缓冲余量。

30、进一步地，根据所述缓冲余量确定孔径大小变化量，包括：

31、根据所述缓冲余量与预设孔径单位调整量的乘积，作为当前时刻下的孔径大小变化量。

32、另一方面，还提供了一种机械爪转向调控方法，所述方法使用如前述任意一项所述一种机械爪转向调控装置进行转向调控。

33、本发明具有如下有益效果：

34、本发明实施例通过设置可调节的液压孔，从而控制液压油的缓冲效果，进而在机械爪转向时，液压孔径调整块根据当前缓冲组件在每一下压阶段停止后弹簧上下往复的振动数据调节液压孔径调整块的位置，以调节液压孔的孔径大小，调整液压油从弹簧所处空间向弹簧限位块下方空间的流速，进行机械爪转向的缓冲调控。其中，通过确定振动一致系数进而分析得到振动的正常性与稳定性，并结合当前时刻下弹簧压缩的长度，确定缓冲余量；进而确定孔径大小变化量，能够对液压油所介入的缓冲余量进行准确分析，调整液压孔的孔径大小，提升缓冲稳定性，精准控制缓冲组件的缓冲效果，进而提升机械爪转向的缓冲稳定性。

1.一种机械爪转向调控装置，包括缓冲组件，所述缓冲组件由弹簧和液压油实现缓冲功能，其特征在于，在弹簧下侧设有固定的弹簧限位块和可调节的液压孔径调整块，其中，弹簧限位块上包含液压孔；

2.如权利要求1所述的一种机械爪转向调控装置，其特征在于，所述根据振动序列中任一振动数据在时序上之前的幅值变化，确定对应振动数据的振动衰减系数，包括：

3.如权利要求2所述的一种机械爪转向调控装置，其特征在于，所述根据所述相邻数据与待分析数据的振动幅值变化，确定所述待分析数据的振动变化量，包括：

4.如权利要求2所述的一种机械爪转向调控装置，其特征在于，根据所述待分析数据以及之前所有振动数据的振动变化量的均值，以及待分析幅值差异，确定所述待分析数据的振动衰减系数，包括：

5.如权利要求4所述的一种机械爪转向调控装置，其特征在于，根据所述振动衰减系数从所述振动序列中筛选得到运动惯性影响的运动惯性子序列，包括：

6.如权利要求1所述的一种机械爪转向调控装置，其特征在于，根据任一运动惯性子序列分别与其他振动序列在相同时序上对应衰减序列的相似程度，确定每一运动惯性子序列对应振动序列的振动一致系数，包括：

7.如权利要求6所述的一种机械爪转向调控装置，其特征在于，所述对目标子序列和对比子序列进行振动相似性分析，得到目标子序列和每一对比子序列的振动相似指标，包括：

8.如权利要求1所述的一种机械爪转向调控装置，其特征在于，根据所述振动一致系数以及当前时刻下弹簧压缩的长度，确定当前时刻下的缓冲余量，包括：

9.如权利要求1所述的一种机械爪转向调控装置，其特征在于，根据所述缓冲余量确定孔径大小变化量，包括：

10.一种机械爪转向调控方法，其特征在于，所述方法使用如权利要求1~9任意一项所述一种机械爪转向调控装置进行转向调控。