[發明專利]識別摩擦力的機器人控制方法、裝置、機器人及存儲介質

有效

• 申請號: 202010037698.X
• 申請日: 2020-01-14
• 公開（公告）號: CN111185908B
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發明（設計）人: 黎文博;錢作忠;羅欣
• 申請（專利權）人: 深圳眾為興技術股份有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;B25J13/00;B25J13/08
• 代理公司: 深圳力拓知識產權代理有限公司 44313
• 代理人: 龔健

1.一種識別摩擦力的機器人控制方法，其特征在于，所述方法包括：

獲取關節運動范圍、關節速度范圍、關節加速度范圍和摩擦力識別精度；

根據所述關節運動范圍、關節速度范圍、關節加速度范圍和摩擦力識別精度，進行關節摩擦力識別的運動軌跡規劃；

以預設時間為周期，將所述運動軌跡規劃插補成離散的點位數據，輸出插補點位數據給機器人各關節的伺服控制器；

獲取運動過程中關節電機位置和關節電機電流，所述關節電機位置是從機器人運動關節伺服電機光電編碼器采集，所述關節電機電流是從機器人運動關節伺服驅動模塊電流傳感器采集；

根據所述關節電機位置和關節電機電流，計算關節摩擦力參數并輸出；

所述根據所述關節運動范圍、關節速度范圍、關節加速度范圍和摩擦力識別精度，進行關節摩擦力識別的運動軌跡規劃具體：

根據所述關節運動范圍，獲得起點位置q_s和終點位置q_e，獲取整段運動的距離S，S＝|q_e-q_s|；

將整段運動分為加速區和減速區兩部分，每個區的運動距離為

對于加速區，第一勻速段數目為其中ceil為向上取整符號，加速區勻速段起始速度為vs₁，加速區勻速段結束速度為ve₁，加速區勻速段間隔為step；

所有勻速段的第一速度向量[vs₁，vs₁+step，...，vs₁+(n₁-2)×step,ve₁]，起點時速度為0，則第二速度向量為[0,vs₁+0×step,vs₁+1×step,...,vs₁+(n₁-2)×step,ve₁],向量長度為n₁+1；所述摩擦力識別精度自適應調整第一勻速段數目；

根據第二速度向量及加速度acc，計算得到每個小加速區間的時間t_i及走過的距離s_i:

每個小加速區間走過的距離之和S_acc與勻速段持續時間T₁為

S_acc＝∑s_i

對于減速區，減速區勻速段起始速度vs₂:

減速區勻速段結束速度ve₂：減速區減速度為dec＝-acc，減速區勻速段間隔為-step，第二勻速段數目為其中ceil為向上取整符號,所有勻速段可構成第三速度向量[ve₁,vs₂,vs₂-step,...,vs₁-(n₂-2)×step]，終點時速度為0，第四速度向量為[ve₁,vs₂,vs₂-step，...,vs₁-(n₂-2)×step,0],向量長度為n₂+1；

根據第四速度向量及減速度dec，計算得到每個小減速區間的時間t_i及走過的距離s_i:

每個小減速區間走過的距離之和S_dec與勻速段持續時間T₂為

S_dec＝∑s_i

所述根據所述關節電機位置和關節電機電流，計算關節摩擦力參數并輸出具體：

通過關節減速機減速比獲取估計關節位置；

對所述估計關節位置濾波后，進行微分獲得估計關節速度和估計關節加速度；

根據預設加速度閾值，獲得處于勻速段的速度及對應時刻的電流，電流值轉化為關節力矩，通過stribeck摩擦力模型和非線性辨識方法擬合，獲得關節摩擦力參數并輸出。

2.根據權利要求1所述的識別摩擦力的機器人控制方法，其特征在于，所述預設時間為1ms。