[發(fā)明專利]機械臂摩擦辨識方法、裝置、設備及存儲介質

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710646738.9
• 申請日: 2017-08-01
• 公開（公告）號: CN107423515B
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發(fā)明（設計）人: 楊躒;汪宇星;劉一帆;張一楠;李法設
• 申請（專利權）人: 中科新松有限公司
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F119/14
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 孟金喆

1.一種機械臂摩擦辨識方法，其特征在于，包括：

將機械臂調節(jié)至第一臂形以使所述機械臂的目標關節(jié)的驅動力矩不受重力影響；

當所述機械臂為所述第一臂形時，控制所述目標關節(jié)基于設定激勵軌跡進行運動，并通過預設的摩擦辨識模型計算所述目標關節(jié)在運動過程中不受重力影響的摩擦力矩；

將所述機械臂調節(jié)至第二臂形以使所述目標關節(jié)的驅動力矩受到重力影響；

當所述機械臂為所述第二臂形時，控制所述目標關節(jié)基于所述設定激勵軌跡進行運動，并獲取所述目標關節(jié)在運動過程中的驅動力矩以及所述目標關節(jié)的重力力矩；

根據(jù)所述驅動力矩、所述目標關節(jié)的重力力矩以及不受重力影響的摩擦力矩確定所述目標關節(jié)受重力影響的摩擦力矩。

2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括：

根據(jù)機械臂關節(jié)的摩擦力矩、速度以及加速度之間的關系建立預設的摩擦辨識模型。

3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述設定激勵軌跡包括：

在設定軌跡內，控制所述目標關節(jié)以設定參數(shù)進行運動；其中，當所述目標關節(jié)以低于預設值的速度運動時，作加速運動，且加速運動中的所述目標關節(jié)的加速度值小于設定加速度值；當所述目標關節(jié)以高于所述預設值的速度運動時，作勻速運動。

4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述驅動力矩、所述目標關節(jié)的重力力矩以及不受重力影響的摩擦力矩確定所述目標關節(jié)受重力影響的摩擦力矩，包括：

將所述驅動力矩減去所述目標關節(jié)的重力力矩以及不受重力影響的摩擦力矩，獲得所述目標關節(jié)受重力影響的摩擦力矩。

5.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述將機械臂調節(jié)至第一臂形以使所述目標關節(jié)的驅動力矩不受重力影響，包括：

將所述機械臂的目標關節(jié)的軸線調節(jié)至與重力方向平行，或者調節(jié)所述機械臂的所有關節(jié)構成的連接體的質心在所述目標關節(jié)軸線的延長線上，以使所述目標關節(jié)的驅動力矩不受重力影響。

6.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述將所述機械臂調節(jié)至第二臂形以使所述目標關節(jié)的驅動力矩受到重力影響，包括：

將所述機械臂的目標關節(jié)的軸線調節(jié)至與重力方向不平行，或者調節(jié)所述機械臂的所有關節(jié)構成的連接體的質心不在所述目標關節(jié)軸線的延長線上，以使所述目標關節(jié)的驅動力矩受到重力影響。

7.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述當所述機械臂為所述第一臂形時，控制所述目標關節(jié)基于設定激勵軌跡進行運動，并通過預設的摩擦辨識模型計算所述目標關節(jié)在運動過程中不受重力影響的摩擦力矩之后，還包括：

當所述目標關節(jié)的編號小于所述機械臂的自由度時，將下一編號的關節(jié)作為目標關節(jié)，返回將機械臂調節(jié)至第一臂形以使所述機械臂的目標關節(jié)的驅動力矩不受重力的影響的操作；

相應的，在根據(jù)所述驅動力矩、所述目標關節(jié)的重力力矩確定所述目標關節(jié)受重力影響的摩擦力矩之后，還包括：

當所述目標關節(jié)的編號小于所述機械臂的自由度時，將下一編號的關節(jié)作為目標關節(jié)，并返回將所述機械臂調節(jié)至第二臂形以使所述目標關節(jié)的驅動力矩受到重力影響的操作。

8.一種機械臂摩擦辨識裝置，其特征在于，包括：

第一調節(jié)模塊，用于將機械臂調節(jié)至第一臂形以使所述機械臂的目標關節(jié)的驅動力矩不受重力影響；

第一獲取模塊，用于當所述機械臂為所述第一臂形時，控制所述目標關節(jié)基于設定激勵軌跡進行運動，并通過預設的摩擦辨識模型計算所述目標關節(jié)在運動過程中不受重力影響的摩擦力矩；

第二調節(jié)模塊，用于將所述機械臂調節(jié)至第二臂形以使所述目標關節(jié)的驅動力矩受到重力影響；

第二獲取模塊，用于當所述機械臂為所述第二臂形時，控制所述目標關節(jié)基于所述設定激勵軌跡進行運動，并獲取所述目標關節(jié)在運動過程中的驅動力矩以及所述目標關節(jié)的重力力矩；

確定模塊，用于根據(jù)所述驅動力矩、所述目標關節(jié)的重力力矩確定所述目標關節(jié)受重力影響的摩擦力矩。