[發明專利]機器人的標定方法和裝置

有效

• 申請號: 201810317759.0
• 申請日: 2018-04-10
• 公開（公告）號: CN108742840B
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發明（設計）人: 王冬曉;張博;張磊;張立群;黃強;藤江正克
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: A61B34/20
• 分類號: A61B34/20;A61B34/30
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩;吳歡燕

1.一種機器人的標定方法，其特征在于，包括：

確定與各待標定量相關的參數以及每個所述參數的標準值，按預設頻率采集機器人運行時的各待標定量的測量值和參數的測量值；

對于任意一個參數，根據多維粒子群算法以及該參數的標準值對該參數的測量值進行標定；

對于任意一個待標定量，根據約束方程獲知相關的其他待標定量和各參數，根據與該待標定量相關的各參數標定后的測量值以及已完成標定的所述其他待標定量，獲得該待標定量的計算值，根據多維粒子群算法以及該待標定量的測量值，對該待標定量的計算值進行標定。

2.根據權利要求1所述的標定方法，其特征在于，所述對于任意一個參數，根據多維粒子群算法以及該參數的標準值對該參數的測量值進行標定的步驟，包括：

將采集次數作為維度，根據該參數在所有維度下測量值與標準值之間的偏差建立適應度函數；

以該參數在每個維度下測量值與標準值之間的偏差作為一個粒子，建立粒子群，初始化每個粒子的位置和速度；

以多維粒子群算法進行粒子的迭代搜索，當迭代搜索至所述適應度函數最小時，獲得最優解；

根據所述最優解對該參數各時刻的測量值進行標定。

3.根據權利要求2所述的標定方法，其特征在于，所述以多維粒子群算法進行粒子的迭代搜索的步驟，之前還包括：

根據預設的偏差閾值，將參數的測量值與標準值之間偏差較大的粒子從所述粒子群中剔除。

4.根據權利要求1所述的標定方法，其特征在于，所述根據多維粒子群算法以及該待標定量的測量值，對該待標定量的計算值進行標定的步驟，包括：

對于任意一個待標定量，將采集次數作為維度，根據該待標定量在所有維度下測量值與計算值之間的偏差建立適應度函數；

以該待標定量在每個維度下測量值與計算值之間的偏差作為一個粒子，建立粒子群，初始化每個粒子的位置和速度；

以多維粒子群算法進行粒子的迭代搜索，當迭代搜索至所述適應度函數最小時，獲得最優解；

根據所述最優解對該待標定量各時刻的計算值進行標定。

5.根據權利要求1所述的標定方法，其特征在于，所述多維粒子群算法中使用的加速度常量根據所述參數的總個數、采集次數以及所述約束方程的個數獲得；

所述多維粒子群算法中使用的慣性權重根據所述采集次數獲得。

6.一種機器人的標定裝置，其特征在于，包括：

采集模塊，用于確定與各待標定量相關的參數以及每個所述參數的標準值，按預設頻率采集機器人運行時的各待標定量和參數的測量值；

一層標定模塊，用于對于任意一個參數，根據多維粒子群算法以及該參數的標準值對該參數的測量值進行標定；

二層標定模塊，用于對于任意一個待標定量，根據約束方程獲知相關的其他待標定量和各參數，根據與該待標定量相關的各參數標定后的測量值以及已完成標定的所述其他待標定量，獲得該待標定量的計算值，根據多維粒子群算法以及該待標定量的測量值，對該待標定量的計算值進行標定。

7.根據權利要求6所述的標定裝置，其特征在于，所述一層標定模塊包括：

第一適應度函數建立單元，用于對任意一個參數，將采集次數作為維度，根據該參數在所有維度下測量值與標準值之間的偏差建立適應度函數；

第一粒子群建立單元，用于以該參數在每個維度下測量值與標準值之間的偏差作為一個粒子，建立粒子群，初始化每個粒子的位置和速度；

第一計算單元，用于以多維粒子群算法進行粒子的迭代搜索，當迭代搜索至所述適應度函數最小時，獲得最優解；

第一標定單元，用于根據所述最優解對該參數各時刻的測量值進行標定。

8.根據權利要求7所述的標定裝置，其特征在于，所述第一計算單元還用于：

在以多維粒子群算法進行粒子的迭代搜索之前，根據預設的偏差閾值，將參數的測量值與標準值之間偏差較大的粒子從所述粒子群中剔除。