CN112964439A - 末端抖动模拟检测***、方法及抖动抑制功能的检测*** - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种末端抖动模拟检测***、方法及抖动抑制功能的检测***，模拟检测***用于对由待测驱动组件模拟驱动的负载端的抖动情况进行检测，负载端设置有水瓶；水瓶设置有液位传感器；液位传感器电性连接有控制装置，液位传感器获取液面状态数据，控制装置根据水瓶内部的液面状态数据获取可判断负载体的抖动情况的振动数据。本申请提供的末端抖动模拟检测***、方法及抖动抑制功能的检测***，可直观、准确地测出机器人伺服驱动器中传动环节末端抖动数据和抖动抑制数据，反映出抑制抖动的有效性以及抑制效果的强弱，具有检测精度高、检测范围广、通用性强的特点，有利于推广应用；还能实现多轴机器人的多轴多模式对比检测，具有适用范围广的特点。

Description

末端抖动模拟检测***、方法及抖动抑制功能的检测***

技术领域

本发明涉及机器人控制技术领域，主要涉及一种末端抖动模拟检测***、方法及抖动抑制功能的检测***。

背景技术

近年来，随着自动化技术的飞速发展，工业机器人、数控机床、自动化生产线正逐步取代人工作业；然而在实际的应用中，机器人伺服驱动***无可避免地要加入传动环节，比如减速机、传动轴等环节连接伺服电机和负载，这些加入的传动环节由于存在一定的弹性，并不是理想的纯刚性体，其受力产生的弹性形变不能被忽视。

在运转过程中，这些传动环节的工作频率与伺服电机的运转频率接近时，会产生一定的机械末端抖动，这将对整个机器人伺服***中间的传动环节造成严重的损害，严重影响机器人伺服***的指令追踪，大大限制了机器人伺服***在高精度场合的应用，还可能引发断轴事故。

现有技术中，对于机器人末端抖动数据的检测，一般采用激光跟踪的模拟检测方式，该方式仅能粗略检测出末端抖动情况数据，存在检测精度低、检测范围窄的缺点，且测出的检测数据类型少，制约了机器人伺服驱动器的抖动抑制功能的开发。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本申请实施例的目的在于提供一种末端抖动模拟检测***和方法，以提高抖动数据的检测精度；本申请实施例同时提供基于该模拟检测***的机器人伺服驱动器的末端抖动抑制功能的检测***，可以对机器人伺服驱动器的末端抖动抑制功能进行准确判断，其检测范围广，检测数据类型更全面。

第一方面，本申请实施例提供一种末端抖动模拟检测***，用于对由待测驱动组件模拟驱动的负载端的抖动情况进行检测，所述负载端设置有水瓶；所述水瓶设置有液位传感器；所述液位传感器电性连接有控制装置；所述液位传感器获取在待测驱动组件模拟工作时所述水瓶内部的液面状态数据；所述控制装置根据水瓶内部的液面状态数据获取可判断所述负载体的抖动情况的振动数据；所述振动数据包括振动频率、振动幅值和振动位移波形图。

所述的末端抖动模拟检测***，其中，所述液位传感器为非接触式液位传感器，且紧贴在水瓶外侧。

所述的末端抖动模拟检测***，其中，所述液位传感器为两个，且分别位于水瓶中内液体液面的上下侧。

所述的末端抖动模拟检测***，其中，所述控制装置包括数据数据采集卡和工控机；所述数据采集卡将所述液位传感器获取的液面状态数据转换成振动数据；所述工控机获取数据采集卡的振动数据以及所述待测驱动组件的运行工况，并可将两者单独展示或结合展示。

所述的机器人末端抖动情况的模拟检测***，其中，所述负载端可在所述待测驱动组件驱动作用下进行水平滑动。

所述的末端抖动模拟检测***，其中，所述水瓶可拆卸地安装在所述负载端上。

第二方面，本申请实施例提供一种末端抖动的模拟检测方法，所述检测方法包括以下步骤：获取待测驱动组件模拟工作时负载端上的水瓶的内部液面状态数据；根据所述水瓶内部液面状态数据获取判断所述负载端抖动情况的振动数据，所述振动数据包括振动频率、振动幅值和振动位移波形图。

第三方面，本申请实施例提供一种抖动抑制功能的检测***，用于检测机器人中的待测伺服驱动器的末端抖动抑制功能，所述待测伺服驱动器电性连接有驱动机构；所述驱动机构上设置有由其驱动的负载端；所述负载端设置有水瓶；所述水瓶设置有液位传感器；所述液位传感器电性连接有控制装置；所述待测伺服驱动器可控制所述驱动机构在正常工作模式或抖动抑制模式下运行；所述液位传感器获取在驱动机构工作时所述水瓶内部的液面状态数据；所述控制装置可根据在所述驱动机构处于正常工作模式下运行时水瓶内部的液面状态数据获取可判断所述负载体抖动情况的第一振动数据，以及可根据在所述驱动机构处于抖动抑制模式下运行时水瓶内部的液面状态数据获取可判断所述负载体抖动情况的第二振动数据。

所述的抖动抑制功能的检测***，其中，所述驱动机构包括与待测伺服驱动器电性连接的伺服电机、由伺服电机驱动运行的滚珠丝杆，所述负载端为设置在滚珠丝杆运动端上的滑块，用于模拟机器人运行时的传动环节。

所述的抖动抑制功能的检测***，其中，所述伺服电机通过联轴器与所述滚珠丝杆的轴端连接。

所述的抖动抑制功能的检测***，其中，所述驱动机构为两个以上，由所述待测伺服驱动器独立控制工作状态。

所述的抖动抑制功能的检测***，其中，所述液位传感器为非接触式液位传感器，且紧贴在水瓶外侧。

所述的抖动抑制功能的检测***，其中，所述非接触式液位传感器为两个，且分别位于水瓶中内液体液面的上下侧。

所述的抖动抑制功能的检测***，其中，所述控制装置包括数据数据采集卡和工控机；所述数据采集卡可根据在所述驱动机构处于正常工作模式下运行时水瓶内部的液面状态数据计算获取第一振动数据，以及可根据在所述驱动机构处于抖动抑制模式下运行时水瓶内部的液面状态数据计算获取第二振动数据；所述工控机获取数据采集卡的数据计算结果以及所述待测驱动组件的运行工况，并可将数据单独展示或结合展示。

所述的抖动抑制功能的检测***，其中，所述负载端可在所述待测驱动组件驱动作用下进行水平滑动。

所述的抖动抑制功能的检测***，其中，所述水瓶可拆卸地安装在所述负载端上。

由上可知，本申请实施例提供的末端抖动模拟检测***、方法及抖动抑制功能的检测***，其利用待测驱动组件模拟驱动负载端运动，负载端上产生机械末端抖动，利用水瓶配合液位传感器获取了液面状态数据，通过控制装置计算获取可判定末端抖动情况的振动数据；相比传统的检测方式，该模拟检测***具有更高的检测精度、更大的检测范围，并能检测出更多的数据类型；将该模拟检测***应用在机器人伺服驱动器末端抖动抑制功能的检测中，可直观、准确地测出机器人伺服驱动器中传动环节末端抖动数据和抖动抑制数据，反映出抑制抖动的有效性以及抑制效果的强弱，具有检测精度高、检测范围广、通用性强的特点，有利于推广应用；还能实现多轴机器人的多轴多模式对比检测，具有适用范围广的特点。

本申请的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请实施例了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为申请实施例的原理图。

图2为申请实施例的结构示意图。

附图标记说明：1、底架；2、驱动机构；21、伺服电机；22、滚珠丝杆；23、联轴器；3、负载端；4、待测伺服驱动器；5、工控机；6、水瓶；7、液位传感器；8、数据采集卡。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中附图1-2，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

第一方面，本申请实施例提供一种末端抖动模拟检测***，具有检测精度高、检测范围广特点，且可直观地反映出抖动抑制效果并通用于多种机器人伺服驱动器的末端抖动抑制检测。

一种末端抖动模拟检测***，用于对由待测驱动组件模拟驱动的负载端3的抖动情况进行检测，

负载端3设置有水瓶6；

水瓶6设置有液位传感器7；

液位传感器7电性连接有控制装置；

液位传感器7获取在待测驱动组件模拟工作时水瓶6内部的液面状态数据；

控制装置根据水瓶6内部的液面状态数据获取可判断负载体3的抖动情况的振动数据；

振动数据包括振动频率、振动幅值和振动位移波形图。

其中，液位传感器7采集的液位抖动数据包括液位变化位移数据；控制装置具有针对液位变化位移数据的分析程序，可利用分析程序中的预设采样频率和位移数据计算获得水瓶6内水的振动频率、振动幅值、振动位移波形图等信息。

本申请实施例中的末端抖动模拟检测***，可模拟机器人工作下，该机器人的待测驱动组件运行时产生的末端抖动进行检测，具体过程为：待测驱动组件驱动负载体3运动，负载体3模拟机器人中的传动环节，因而负载体3上会产生一定的机械末端抖动，负载体3的末端抖动传递给水瓶6，使水瓶6液体产生抖动，其液面产生涟漪，液位传感器7实时采集水瓶6液面中的液面状态数据，并将液面状态数据转换成模拟信号发送给控制装置，控制装置根据液面状态数据计算获取振动数据，该振动数据包含振动频率、振动幅值、振动位移波形图等信息。

相比现有的检测***，本申请实施例中的末端抖动模拟检测***，可通过肉眼观察水瓶6内的水体抖动情况初步了解抖动状况，还可通过检测水瓶6内水体抖动时产生的液面状态数据转换成振动频率、振动幅值、振动位移波形图等信息，可直观、有效、精确地反映出机器人运作时产生的末端抖动数据；另外，结合波形图可了解该末端抖动的传递形态及更多关于抖动抑制的详细信息。

在某些优选的实施方式中，振动数据可包括水瓶6的振动数据，该水瓶6的振动数据反映了水瓶6内液体的振动形态，从而使检测人员可通过该水瓶6的振动数据了解到传动环节后端的抖动情况。实际应用中，水瓶6的振动数据可以通过液面状态数据直接计算得到。

在某些优选的实施方式中，振动数据还可包括负载端3的振动数据，该负载端3的振动数据直接反映了负载体3上的振动形态，从而使检测人员可通过该负载端3振动数据了解到传动环节所在位置直接产生的抖动情况。实际应用中，该负载端3的振动数据可以通过设定的算法根据液面状态数据直接计算得到；又或者，可以先根据液面状态数据计算得到水瓶6的振动数据，再通过设置调整参数对水瓶6的振动数据进行调整得到。

另外，大多数的机械传动***里都有一个振动的频率点，且该振动的频率点与机械传动***的质量有一定的关系；本申请实施例可通过改变水瓶6里水量的多少，而改变该检测***的末端抖动的频率点，模拟不同程度刚性体，可检测出不同频率范围内的抖动数据，具有检测范围大的特点，即可利用水瓶6内水量的改变而适应低频段、中频段、高频段抖动数据的检测，从而可配合不同的待测驱动组件模拟不同机器人的传动环节。

具体地，改变水瓶6里水量相当于模拟改变了实际刚性的质量参数。

本申请实施例中提供的末端抖动模拟检测***，可直观、准确地模拟检测机器人中传动环节末端抖动数据，反映出机器人末端抖动形态和具体振动数据，具有检测精度高、检测范围广、通用性强的特点，有利于推广应用。

在某些优选的实施方式中，液位传感器7为非接触式液位传感器7，且紧贴在水瓶6外侧；利用非接触式液位传感器7可实时监测水瓶6内的液位情况，获取液面状态数据，非接触式液位传感器7的测量精度可达±1.5μm，可有效提高抖动数据的检测精度，根据水瓶6内的水量调整，可在抖动频率段为0~100kHz范围内进行检测。

在某些优选的实施方式中，液位传感器7为两个，且分别位于水瓶6中内液体液面的上下侧，利用液面上下两侧对液面变化数据进行采集液面状态数据，两个液位传感器7分别获取了液面向上振动和液面向下振动时的液面状态数据，控制装置获取来自两个液位传感器7测出的液面状态数据后，对来自两个液位传感器7测出的液面状态数据进行单一或组合分析计算，利用两个液位传感器7将水瓶6内液面区分成上下两侧波动进行检测，可进一步检测精度。

具体地，两个液位传感器7的设置的位置为与静止液面作为界面对称设置，可在控制装置中输入两个液位传感器7的距离，两个液位传感器7对称设置可分别获取了静止液面之上和静止液面之下的液面状态数据，控制装置获取两个液位传感器7测出的液面状态数据进行单一或组合分析计算，两组数据可互相计算验证振动频率、振动幅度信息，并组合计算获取波形图等信息，利于更精确地获取液体振动数据。

更具体地，模拟检测过程中，水瓶6内的水量以及两个液位传感器7之间的距离应待测驱动组件的运行工况进行调整。

在某些优选的实施方式中，在水瓶6液面静止时，在该水瓶6上所设置的两个非接触式液位传感器7的感应端分别对应液面的±20mm位置处，该设置范围内可获取大部分抖动数据，可较为通用地检测出液面状态数据。

在某些优选的实施方式中，控制装置包括数据数据采集卡8和工控机5；数据采集卡8将液位传感器7获取的液面状态数据转换成振动数据；工控机5获取数据采集卡8的振动数据以及待测驱动组件的运行工况，并可将两者单独展示或结合展示；其中，数据采集卡8内置有液面状态数据的分析程序，分析程序具有用于分析液面状态数据的比对模板，该比对模板中具有预设的频率集、位移集以及对应于频率集和位移集输出结果的振动数据集，数据采集卡8获取了液面状态数据后，将该液面状态数据中的频率和位移数据与比对模板进行比较，获取比对模板中最接近或一致的预设参数，从而计算输出对应的振动数据，即获得水瓶6内水的振动频率、振动幅值、振动位移波形图等信息，并可将上述信息发送给工控机5，工控机5可将上述信息画面化呈现出来，使检测人员可直接从工控机5画面上了解到振动数据的相关信息；另外，工控机5还可将待测驱动组件的运行工况采集并展示，利于检测人员将振动数据和待测驱动组件的运行工况结合起来进行抖动数据的分析。

更具体地，工控机5与待测驱动组件电性连接，工控机5除却可获取待测驱动组件的运行工况外，还可通过控制指令调整待测驱动组件的运行参数。

在某些优选的实施方式中，负载端3可在待测驱动组件驱动作用下进行水平滑动；负载端3在水平滑动过程中重力势能保持不变，可有效避免水瓶6内液体升降时因重力势能变化产生的动荡，从而可直观、准确地反映出负载端3进行线性运动时水瓶6内液体产生的抖动状态，获取更精准的振动数据。

在某些优选的实施方式中，水瓶6可拆卸地安装在负载端3上，水瓶6可取下并调整水瓶6中的水量；本申请实施例可便捷取下水瓶6进行水量调整，具有使用便捷的特点。

第二方面，本申请实施例提供一种末端抖动的模拟检测方法，检测方法包括以下步骤：

S1、获取待测驱动组件模拟工作时负载端3上的水瓶6的内部液面状态数据；

S2、根据水瓶内部液面状态数据获取判断负载端抖动情况的振动数据，振动数据包括振动频率、振动幅值和振动位移波形图。

更具体地，该模拟检测方法应用在上述模拟检测***中，获取模拟传动环节的负载端3产生末端抖动传递至水瓶6中的液面状态数据，计算分析即可获取可反映抖动数据的振动数据。

第三方面，本申请实施例提供一种抖动抑制功能的检测***，该检测***应用了前述末端抖动模拟检测***，用于检测机器人中的待测伺服驱动器的末端抖动抑制功能，待测伺服驱动器4电性连接有驱动机构2；驱动机构2上设置有由其驱动的负载端3；负载端3设置有水瓶6；水瓶6设置有液位传感器7；液位传感器7电性连接有控制装置；待测伺服驱动器4可控制驱动机构2在正常工作模式或抖动抑制模式下运行；液位传感器7获取在驱动机构2工作时水瓶内部的液面状态数据；控制装置可根据在驱动机构2处于正常工作模式下运行时水瓶6内部的液面状态数据获取可判断负载体3抖动情况的第一振动数据，以及可根据在驱动机构2处于抖动抑制模式下运行时水瓶6内部的液面状态数据获取可判断负载体3抖动情况的第二振动数据。

本申请实施例中的抖动抑制功能的检测***，利用待测伺服驱动器4控制驱动机构2驱动负载端3运动，模拟机器人传动环节，可通过启用或关闭待测伺服驱动器4的末端抖动抑制功能，来模拟机器人在使用过程中产生末端抖动时在启用或关闭末端抖动抑制功能下的运行状态。

该实施例中，控制装置可将正常工作模式的第二振动数据和抖动抑制模式下的第二振动数据进行单一展示、分析以及结合展示、分析。

该实施例中的水瓶6对应启用和关闭末端抖动抑制功能时会产生不同的液位抖动数据，利用液位传感器7采集水瓶6内产生的液面状态数据，液位传感器7将该液面状态数据转换成模拟信号发送给数据采集卡8，控制装置对该包含液面状态数据的模拟信号进行分析处理，获得液体的第一振动数据或第二振动数据，即水的振动频率、振动幅值、振动位移波形图等信息。

在某些优选的实施方式中，控制装置包括数据数据采集卡8和工控机5；所述数据采集卡可根据在所述驱动机构2处于正常工作模式下运行时水瓶内部的液面状态数据计算获取第一振动数据，以及可根据在所述驱动机构2处于抖动抑制模式下运行时水瓶内部的液面状态数据计算获取第二振动数据；所述工控机5获取数据采集卡8的数据计算结果以及所述驱动机构2的运行工况，并可将数据单独展示或结合展示，其中数据采集卡8的数据计算结果为第一振动数据和/或第二振动数据；其中，数据采集卡8内置有液面状态数据的分析程序，分析程序具有用于分析液面状态数据的比对模板，该比对模板中具有预设的频率集、位移集以及对应于频率集和位移集输出结果的振动数据集，数据采集卡8获取了液面状态数据后，将该液面状态数据中的频率和位移数据与比对模板进行比较，获取比对模板中最接近或一致的预设参数，从而计算输出对应的振动数据，即获得水瓶6内水的振动频率、振动幅值、振动位移波形图等信息，并可将上述信息发送给工控机5，工控机5可将上述信息画面化呈现出来，使检测人员可直接从工控机5画面上了解到振动数据的相关信息。

更具体地，工控机5与驱动机构2电性连接，工控机5除却可获驱动机构2的运行工况外，还可通过控制指令调整驱动机构2的运行参数。

更具体地，由于不同机器人需求的抑制效果不同，因此，水瓶6内的水量以及两个液位传感器7的位置应结合抖动抑制效果来决定。

在某些优选的实施方式中，液位传感器7为两个，且对称上下设置在液面两侧，在水瓶6液面静止时，在该水瓶6上所设置的两个非接触式液位传感器7的感应端分别对应液面的±20mm位置处，该设置范围内可获取大部分抖动数据，可较为通用地检测不同抖动抑制效果的待测伺服驱动器4。

在某些优选的实施方式中，驱动机构2为由电机驱动负载端3进行线性运动的传动组件，如电动直线滑轨。在检测过程中，待测伺服驱动器4控制电机运作以及选择性启用末端抖动抑制功能，模拟实际机器人轴端电机的运行状态，利用线性运动组件活动端设置的负载端3模拟传动轴端，水瓶6中液体产生的液面状态数据可有效反映出机器末端抖动情况以及机器末端抖动抑制情况。

另外，工控机5与待测伺服驱动器4电性连接，工控机5可发送控制指令直接调控待测伺服驱动器4的运行状态，该调控指令可包括启动开关、运行模式、驱动机构2的控制指令等信息，待测伺服驱动器4执行调控指令，从而控制驱动机构2运行，可调整驱动机构2在正常工作模式或抑制抖动模式下工作，以及控制驱动机构2上电机的运转速度、时长等；此外，待测伺服驱动器4可获取驱动机构2的实时运行工况，包括电机运行参数、负载端3的位置等信息，工控机5从待测伺服驱动器4上获取驱动机构2的实时运行工况，同时，工控机5从数据采集卡8上获取振动数据，工控机5可将驱动机构2的实时运行工况和数据采集卡8上获取振动数据结合分析，实现对水的振动曲线同时进行时域和频域分析，得到更多关于抖动抑制的详细信息，并能将这些信息直观、清晰地展示出来。

在某些优选的实施方式中，驱动机构2包括与待测伺服驱动器4电性连接的伺服电机21、由伺服电机21驱动运行的滚珠丝杆22，负载端3为设置在滚珠丝杆运动端上的滑块；具体地，滚丝丝杆的丝杆螺母与滑块固定连接；检测人员可由待测伺服驱动器4发出控制信号控制伺服电机21的启停、运转速度等，启动伺服电机21可驱动滚珠丝杆22的丝杆转动，进而带动其上丝杆螺母进行水平位移。

相比于电动同步带结构，采用滚珠丝杆副进行传动控制滑块位移，更有更稳定、精确的速度调控效果；其次，运转过程中伺服电机21产生的震动微乎其微，不影响检测结果；再者，电动同步带的传动环节存在一定弹性，并不属于理想的纯刚性体，其受力产生的弹性形变会引起末端抖动数据检测误差，而在本实施方式中，滚珠丝杆22则因其组件间精密配合而能有效模拟机器人中刚性体传动环节，从而提高末端抖动数据检测精度。

另外，利用滚珠丝杆22驱动滑块滑动，可使滑块启动平稳运动，减少水瓶6在滑块起始运动时由于惯性产生水动荡而对抖动检测造成的影响。

在某些优选的实施方式中，伺服电机21通过联轴器23与滚珠丝杆22的轴端连接；伺服电机21和联轴器23可根据检测需求进行更换，其中伺服电机21进而更换不同厂商或不同型号的伺服电机21，以模拟获取不同组件的机器人的抖动数据。

另外，在某些优选的实施方式中，伺服电机21可为该机器人中待测伺服驱动器4的待测伺服电机21，从而可实现对该机器人的配套检测，以更准确、精准地获取该机器人的末端抖动抑制技术；反之，采用已知合格的伺服驱动器，还可进行对待测的伺服电机21的数据检测，测取的数据可用于评价待测的伺服电机21的质量。

在某些优选的实施方式中，伺服电机21的动力线和编码器线分别与待测伺服驱动器4的动力线和编码器接口连接，由此，待测伺服驱动器4可控制伺服电机21的电源开关、运行速度、抖动抑制模式的开关等。

在某些优选的实施方式中，待测伺服驱动器4通过485串口线与工控机5连接；待测伺服驱动器4可接收工控机5的操作指令之余还能将电机的运行参数以及滑块的当前位置数据反馈给工控机5。

在某些优选的实施方式中，待测伺服驱动器4多轴机器人中的多轴伺服驱动器。

在某些优选的实施方式中，驱动机构2为两个以上，由待测伺服驱动器4独立控制工作状态。

在某些优选的实施方式中，如图2所示的实施例中，驱动机构2优选为两个。

具体地，两个驱动机构2分别与待测伺服驱动器4的两个个伺服控制端口电性连接；待测伺服驱动器4可对应地独立控制每个端口连接的伺服电机21是否启动抖动抑制模式；设置两个驱动机构2可同时模拟多轴机器人的多轴检测，将多轴机器人的多轴进行分区检测，可有效避免多轴抖动数据的叠加影响，从而能有效地、精确地反映出待测伺服驱动器4每个端口连接的驱动机构2上的末端抖动数据以及末端抖动抑制功能的作用效果。

在某些优选的实施方式中，驱动机构2安装在底架1上，底架1包括底座、通过角码固定在底座上的立柱，驱动机构2安装在立柱上。

两个驱动机构2通过底架1上的立柱进行连接，由于抖动数据产生的震动细微，且产生在滑块3与水瓶6处，而伺服电机21驱动的滚珠丝杆22本身运行产生的震动可忽略不计，因此，多个传动机构运行时产生的末端抖动互不影响，不会相互传递振动。

具体地，如图2所示的实施例中，驱动机构2为两个，可同时模拟对多轴机器人的两个轴进行检测；检测过程中，两个驱动机构2上的伺服电机21均由待测伺服驱动器4控制在正常工作模式或抖动抑制模式下进行运作；其中，设置两个驱动机构2使得检测过程可切换两者的运行模式进行实现对照检测，包括两个伺服电机21均在正常模式下运作、均在抖动抑制模式下运作、一伺服电机21在正常工作模式且另一伺服电机21在抖动抑制模式下运作的情况，数据采集卡8同时获取计算两个驱动机构2上负载端3的振动数据，将振动数据汇总发送给工控机5，工控机5可将两个驱动机构2的振动数据单一或结合展示出来；在对照检测下，检测人员可通过肉眼观察直观地观察出水瓶6内水的抖动差异，可初步评估伺服电机21引起的抖动状况和伺服驱动器的抖动抑制效果。

另外，数据采集卡8可以将两个驱动机构2上水瓶6在抖动抑制模式下的抖动频率与在正常模式下的抖动频率相对比，并计算出这两个频率的差值，工控机5可获取这个差值数据，并展示出来，以比对待测伺服驱动器4不同输出端口的抑制效果；若两个驱动机构2上采用相同的伺服电机21以及水瓶6中置入相同的水量，则可模拟两个相同的伺服输出端，可比对验证待测伺服驱动器4两个端口的抖动抑制功能效果的一致性，即数据采集卡8从两个驱动机构2上的水瓶中取得同种伺服端的抑制功能下驱动的振动数据，并计算频率差值，这个差值数据抖动抑制功能效果的一致性。

在某些优选的实施方式中，与伺服驱动器连接的驱动机构2均与同一数据采集卡8电性连接；采集卡还内置差值算法，若两个驱动机构2上采用相同的伺服电机21以及水瓶6中置入相同的水量，可分别测出两个水瓶6在抖动抑制模式下的抖动频率与在正常模式下的抖动频率，将两个抖动频率对比，计算出这两个频率的差值，自动将该差值数据发送给工控机5，即可一次性获获取计算出抖动模式下和正常模式下的振动频率的差值；同理，该对比过程，还可以计算出抖动模式下和正常模式下的振动幅值的差值。

在某些优选的实施方式中，负载端3可在待测驱动组件驱动作用下进行水平滑动；负载端3在水平滑动过程中重力势能保持不变，可有效避免水瓶6内液体升降时因重力势能变化产生的动荡，从而可直观、准确地反映出负载端3进行线性运动时水瓶6内液体产生的抖动状态，获取更精准的第一振动数据和/或第二振动数据。

在某些优选的实施方式中，水瓶6可拆卸地安装在负载端3上，水瓶6可取下并调整水瓶6中的水量；本申请实施例可便捷取下水瓶6进行水量调整，具有使用便捷的特点。

本申请实施例提供的抖动抑制功能的检测***，可直观、准确地测出机器人伺服驱动器中传动环节末端抖动数据和抖动抑制数据，反映出抑制抖动的有效性以及抑制效果的强弱，具有检测精度高、检测范围广、通用性强的特点，有利于推广应用；还能实现多轴机器人的多轴多模式对比检测，具有适用范围广的特点。

综上，本申请实施例提供的末端抖动模拟检测***、方法及抖动抑制功能的检测***，其中利用待测驱动组件模拟驱动负载端3运动，负载端3上产生机械末端抖动，利用水瓶6配合液位传感器7获取了液面状态数据，通过控制装置计算获取可判定末端抖动情况的振动数据；将该模拟检测***应用在机器人伺服驱动器末端抖动抑制功能的检测中，可直观、准确地测出机器人伺服驱动器中传动环节末端抖动数据和抖动抑制数据，反映出抑制抖动的有效性以及抑制效果的强弱，具有检测精度高、检测范围广、通用性强的特点，有利于推广应用；还能实现多轴机器人的多轴多模式对比检测，具有适用范围广的特点。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (16)

1.一种末端抖动模拟检测***，用于对由待测驱动组件模拟驱动的负载端的抖动情况进行检测，其特征在于，

所述负载端设置有水瓶；

所述水瓶设置有液位传感器；

所述液位传感器电性连接有控制装置；

所述液位传感器获取在待测驱动组件模拟工作时所述水瓶内部的液面状态数据；

所述控制装置根据水瓶内部的液面状态数据获取可判断所述负载体的抖动情况的振动数据；

所述振动数据包括振动频率、振动幅值和振动位移波形图。

2.根据权利要求1所述的末端抖动模拟检测***，其特征在于，所述液位传感器为非接触式液位传感器，且紧贴在水瓶外侧。

3.根据权利要求2所述的末端抖动模拟检测***，其特征在于，所述非接触式液位传感器为两个，且分别位于水瓶中内液体液面的上下侧。

4.根据权利要求1所述的末端抖动模拟检测***，其特征在于，所述控制装置包括数据数据采集卡和工控机；

所述数据采集卡将所述液位传感器获取的液面状态数据转换成振动数据；

所述工控机获取数据采集卡的振动数据以及所述待测驱动组件的运行工况，并可将两者单独展示或结合展示。

5.根据权利要求1所述的末端抖动模拟检测***，其特征在于，所述负载端可在所述待测驱动组件驱动作用下进行水平滑动。

6.根据权利要求1所述的末端抖动模拟检测***，其特征在于，所述水瓶可拆卸地安装在所述负载端上。

7.一种末端抖动的模拟检测方法，其特征在于，所述检测方法包括以下步骤：

获取待测驱动组件模拟工作时负载端上的水瓶的内部液面状态数据；

根据所述水瓶内部液面状态数据获取判断所述负载端抖动情况的振动数据，所述振动数据包括振动频率、振动幅值和振动位移波形图。

8.一种末端抖动抑制功能的检测***，用于检测机器人中的待测伺服驱动器的末端抖动抑制功能，其特征在于，

所述待测伺服驱动器电性连接有驱动机构；

所述驱动机构上设置有由其驱动的负载端；

所述负载端设置有水瓶；

所述水瓶设置有液位传感器；

所述液位传感器电性连接有控制装置；

所述待测伺服驱动器可控制所述驱动机构在正常工作模式或抖动抑制模式下运行；

所述液位传感器获取在驱动机构工作时所述水瓶内部的液面状态数据；

所述控制装置可根据在所述驱动机构处于正常工作模式下运行时水瓶内部的液面状态数据获取可判断所述负载体抖动情况的第一振动数据，以及可根据在所述驱动机构处于抖动抑制模式下运行时水瓶内部的液面状态数据获取可判断所述负载体抖动情况的第二振动数据。

9.根据权利要求8所述的末端抖动抑制功能的检测***，其特征在于，所述驱动机构包括与待测伺服驱动器电性连接的伺服电机、由伺服电机驱动运行的滚珠丝杆，所述负载端为设置在滚珠丝杆运动端上的滑块，用于模拟机器人运行时的传动环节。

10.根据权利要求9所述的末端抖动抑制功能的检测***，其特征在于，所述伺服电机通过联轴器与所述滚珠丝杆的轴端连接。

11.根据权利要求8所述的末端抖动抑制功能的检测***，其特征在于，所述驱动机构为两个以上，由所述待测伺服驱动器独立控制工作状态。

12.根据权利要求8所述的末端抖动抑制功能的检测***，其特征在于，所述液位传感器为非接触式液位传感器，且紧贴在水瓶外侧。

13.根据权利要求12所述的末端抖动抑制功能的检测***，其特征在于，所述非接触式液位传感器为两个，且分别位于水瓶中内液体液面的上下侧。

14.根据权利要求8所述的末端抖动抑制功能的检测***，其特征在于，所述控制装置包括数据数据采集卡和工控机；

所述数据采集卡可根据在所述驱动机构处于正常工作模式下运行时水瓶内部的液面状态数据计算获取第一振动数据，以及可根据在所述驱动机构处于抖动抑制模式下运行时水瓶内部的液面状态数据计算获取第二振动数据；

所述工控机获取数据采集卡的数据计算结果以及所述待测驱动组件的运行工况，并可将数据单独展示或结合展示。

15.根据权利要求8所述的末端抖动抑制功能的检测***，其特征在于，所述负载端可在所述待测驱动组件驱动作用下进行水平滑动。

16.根据权利要求8所述的末端抖动抑制功能的检测***，其特征在于，所述水瓶可拆卸地安装在所述负载端上。

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