[發明專利]一種關節摩擦力力矩補償方法、裝置及機器人

有效

• 申請號: 201911107603.0
• 申請日: 2019-11-13
• 公開（公告）號: CN111216120B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 夏一蕃;婁威
• 申請（專利權）人: 遨博(北京)智能科技有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16
• 代理公司: 北京柏杉松知識產權代理事務所(普通合伙) 11413
• 代理人: 項京;丁蕓

本發明實施例提供了一種關節摩擦力力矩補償方法、裝置及機器人，其中，該方法包括：獲取待補償關節的角速度和對待補償關節進行摩擦力力矩補償的補償電流，其中，待補償關節為多個關節中的任一關節；基于角速度和與角速度對應的摩擦力力矩補償系數，對補償電流進行調整，得到調整后的補償電流；控制待補償關節處的電機，采用調整后的補償電流對待補償關節進行摩擦力力矩補償?？梢允沟迷摯a償關節在不同的運動速度時，可以采用不同的補償電流對該待補償關節進行摩擦力力矩補償，從而避免采用相同的補償電流對不同運動速度的待補償關節進行摩擦力力矩補償，提高對關節進行摩擦力力矩補償的準確度，進而提高對機器人的操作靈活性。

技術領域

本發明涉及機器人技術領域，特別是涉及一種關節摩擦力力矩補償方法、裝置及機器人。

背景技術

機器人的廣泛應用，為工業生產帶來了極大的便利，在工業生產中應用機器人時，通常會先采用機器人示教技術對機器人進行拖動示教，以使得機器人能夠在復雜的工作場景下完成工作任務，有效的提高工作質量以及工作效率。

在拖動示教的過程中，由于機器人的機械臂受到重力影響，以及連接該機械臂的關節受到摩擦力的影響，使得對機器人的拖動比較困難，因此，需要對機器人關節進行重力力矩和摩擦力力矩補償，以使得操作者能夠輕松的拖動機器人進行拖動示教。

然而，在現有技術中，并未考慮關節運動速度對關節摩擦力力矩的影響，例如，關節運動速度越高，關節的溫度越高，關節處的潤滑油等流體的粘度越小等對關節摩擦力力矩的補償都會有較大影響。因此，如何在關節在不同運動速度時進行更準確的摩擦力力矩補償，成為亟待解決的問題。

發明內容

本發明實施例的目的在于提供一種關節摩擦力力矩補償方法、裝置及機器人，以實現在關節處于不同運動速度時，采用不同的摩擦力力矩對關節進行摩擦力力矩補償，提高對關節進行摩擦力力矩補償的準確度。具體技術方案如下：

第一方面，本發明實施例提供了一種關節摩擦力力矩補償方法，應用于機器人，機器人包括多個關節，各個關節分別安裝有電機；該方法包括：

獲取待補償關節的角速度和對待補償關節進行摩擦力力矩補償的補償電流，其中，待補償關節為多個關節中的任一關節；

基于角速度和與角速度對應的摩擦力力矩補償系數，對補償電流進行調整，得到調整后的補償電流；

控制待補償關節處的電機，采用調整后的補償電流對待補償關節進行摩擦力力矩補償。

可選的，各個關節處還分別安裝有溫度傳感器，獲取待補償關節的角速度和對待補償關節進行摩擦力力矩補償的補償電流，包括：

獲取待補償關節處的角速度和溫度；

基于角速度和溫度，采用與溫度對應的摩擦力力矩模型，計算待補償關節處的摩擦力力矩的補償電流。

可選的，基于角速度和溫度，采用與溫度對應的摩擦力力矩模型，計算待補償關節處的摩擦力力矩的補償電流，包括：

在溫度t小于預設第一溫度閾值T₁時，基于角速度和溫度t，采用公式(1)：

計算待補償關節處的摩擦力力矩的補償電流I；

在溫度t大于或等于預設第一溫度閾值T₁，且小于預設第二溫度閾值T₂時，基于角速度和溫度t，采用公式(2)：

計算待補償關節處的摩擦力力矩的補償電流I；

在溫度t大于或等于預設第二溫度閾值T₂時，基于角速度和溫度t，采用公式(3)：