误碰撞原因分析及解决办法

[TOC]

1.常见误碰撞类型

1）轨迹运行时在速度/加速度较大处触发误碰撞

2）空载正常，带载触发误碰撞

3）启停过程（急加减速，突然启动或停止）触发误碰撞

4）测装/倒装时误碰撞

5）一开始运行正常，一段时间后触发误碰撞

注：运行过程中机械臂突然停止卡死，触发如下弹窗报错：跟踪精度误差，位置接近关节极限，位置卡死，can总线错误，目标位置不连续，切换伺服模式超时均和误碰撞没有直接关系，请优先解决上述问题后再确认是否误碰撞

2.误碰撞原因分析及解决办法

2.1 常见类型原因分析及解决办法

1）负载设置错误

错误原因：负载未设置或设置错误

检验方法：arcs负载设置界面检查是否设置负载参数，如果设置负载参数后，仍然报误碰撞，可能原因是负载参数设置不准确，此时将碰撞等级设置为4级以下，如果4级以下的碰撞等级仍然报误碰撞，则采集数据，联系算法部处理

解决办法：参考标准负载参数文档

2）机械臂模型数据错误

错误原因：机械臂动力学，摩擦参数，电流力矩系数错误

检验办法：诊断文件观察对应位置是否为零

解决办法：模型参数不确定可在aubo_description中对应臂型的urdf文件查找，并与算法部刘赛男确认

3）碰撞阈值偏小

错误原因：阈值为老版本，数值上偏小导致检测到碰撞

检验方法：空载情况下，高速度高加速度运行，如果碰撞等级设置8级以上，报误碰撞属于正常现象；带载（负载设置不精确）情况下，高速度高加速度运行，如果碰撞等级设置6级以上，报误碰撞属于正常现象。若触发误碰撞，则提高碰撞等级，如9级碰撞换8级，8级碰撞换7级，观察是否等级降低以后不再触发误碰撞

解决方法：根据阈值数据采集方法采集碰撞数据，并将数据交由算法部

4）跳点

错误原因：因为时序问题，导致arcs内部数据跳点，一个指令发两次

检验方法：分析诊断文件中指令位置，观察相邻两个指令位置之间偏差是否大于0.02rad，同时重新跑3次问题轨迹，观察是否在同一个位置触发误碰撞，如果在不同位置触发误碰撞则可能跳点

解决方法：更新arcs版本，或联系软件的同事解决

5）倒装/测装重力加速度错误

错误原因：非正装时重力加速度错误导致重力矩计算异常，触发误碰撞

检验方法：arcs诊断文件观察重力加速度参数是否正确

解决方法：检查是否硬件抽象层有问题

6）硬件/固件故障

错误原因：固件版本bug，关节模块等硬件故障

检验方法：关闭碰撞检测，运行轨迹观察是否触发报错，若正常则需诊断文件数据进行分析

解决方法：诊断文件数据分析，关节固件版本问题联系软件同事解决，硬件模块问题联系硬件同时解决

2.2 诊断文件数据分析方法

1）若上述2.1方法不能快速分析出误碰撞原因，则需复现并采集误碰撞数据，并记录诊断文件、当前碰撞等级、误碰撞关节；

2）碰撞的判断机制为将实际力矩与理论力矩的差值（偏差力矩）与阈值进行比较，若大于等于阈值则报碰撞，其中实际力矩等于实际电流乘以对应的力矩系数，理论力矩等于逆动力学力矩加摩擦力矩，阈值则为aubo_description中对应臂型的config文件给出，通过matlab对诊断文件进行仿真，需要对如下数据分析：

• 实际力矩数值是否合理，是否超过关节模块额定力矩；
• 摩擦力矩变化趋势是否和速度成正相关，大小是否合理；
• 触发误碰撞前20个周期内，偏差力矩与速度加速度的关系；

以下是具体案例分析：

CASE1: S3启停误碰撞

误碰撞原因：急停时加速度急剧变大，电流在这一时刻突变导致实际力矩突变，逆动力学计算正常，导致偏差力矩急剧增大从而触发误碰撞；

解决办法：

1）更新算法库版本，现支持根据加速度动态优化阈值；

2）软件对急停（界面停止按钮）逻辑优化，可点击按钮时提高碰撞等级；

3）硬件对启停时的加速度与电流进行优化

CASE2: S5误碰撞

误碰撞可能原因：

1）误碰撞发生前20个周期内，关节电流异常，导致实际力矩过大，并且远超过额定力矩，可能存在硬件问题；

2）摩擦力矩偏小，摩擦参数存在误差；3）速度与加速度滤波导致延迟太大，实际力矩与理论力矩明显不同步导致偏差力矩过大

解决办法：

1）硬件上优先解决电流异常问题；

2）提高滤波频率；

CASE3:C5误碰撞

误碰撞可能原因：

1）碰撞前20个周期内，实际力矩，理论力矩数值，趋势均正常，但阈值为老版阈值，数值上偏小导致误碰撞；

2）机械臂位置基本不变，速度和加速度值很小，因此理论力矩很小，但实际力矩一直在增大，可能人为触发碰撞；

解决办法：

1）根据流程重新采集碰撞数据，制作阈值；