[發明專利]一種關節電機參數在線估計的方法、系統和裝置

在審

• 申請號: 202010949116.5
• 申請日: 2020-09-10
• 公開（公告）號: CN112152532A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 陳輝;孫敬颋
• 申請（專利權）人: 敬科（深圳）機器人科技有限公司
• 主分類號: H02P21/14
• 分類號: H02P21/14;G06F30/20;G06F17/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本申請涉及一種關節電機參數在線估計的方法、系統和裝置，其包括獲取用于描述電機的關節參數，其中，關節參數的種類包括兩種，一種為受溫度影響因素較小，但受電機氣隙飽和程度影響較大的A類參數；一種為受溫度影響因素較大，但受電機氣隙飽和程度影響較小的B類參數；對A類參數進行估計，若估計后的A類參數滿足預設條件，則獲取估計后的A類參數；根據估計后的A類參數，對B類參數進行調整，獲取調整后的B類參數。本申請具有能夠提高對關節電機參數的估計精準度特點的效果。

技術領域

本申請涉及關節電機的領域，尤其是涉及一種關節電機參數在線估計的方法、系統和裝置。

背景技術

協作機器人是近年機器人領域出現的一種新型機器人。與傳統的工業機器人相比，協作機器人體積小重量輕、高度靈活、移動方便，更加智能安全，由于這些特點，協作機器人可以與工人近距離交互協同完成工作。

在協作機器人用關節電機領域中，對于電機本體的控制是最為底層的手段，關節電機的控制性能優劣直接決定了協作機器人對于動作執行效果的上限水平。如果電機的控制性能優異，在關節層面將會很好的跟隨給定的目標力矩。

高性能的電機控制算法往往需要精確的關節電機參數，如模型預測控制，自適應PID 等等。因此，為了提升關節電機控制性能，需提高對電機參數的估計精準度。

然而，關節電機的參數往往會隨著電機本體溫度，氣隙磁場飽和程度等因素變化，對電機參數的準確估計較為困難。

發明內容

本申請的目的一是提供一種關節電機參數在線估計的方法，具有能夠提高對關節電機參數的估計精準度特點。

本申請的上述目的一是通過以下技術方案得以實現的：一種關節電機參數在線估計的方法，包括：

獲取用于描述電機的關節參數，其中，所述關節參數的種類包括兩種，一種為受溫度影響因素較小，但受電機氣隙飽和程度影響較大的A類參數；一種為受溫度影響因素較大，但受電機氣隙飽和程度影響較小的B類參數；

對所述A類參數進行估計，若估計后的A類參數滿足預設條件，則獲取所述估計后的A類參數；

根據所述估計后的A類參數，對所述B類參數進行調整，獲取調整后的B類參數。

通過采用上述技術方案，先確定并獲取用于描述電機的關節參數，其中包括A類參數和B類參數，以便于做離線測量值，并對A類參數進行估計，若滿足預設條件，則獲取預估后的A類參數，則此A類參數可直接使用；對主導影響因素不同的B類參數用不同的估計方法估計，并根據估計出的A類參數對B類參數進行調整，使獲取調整后的B類參數；本方法可通過對主導影響因素不同的電機參數利用不同的方法進行估計，以提高關節電機參數的估計精準度。

本發明在一較佳示例中可以進一步配置為：所述獲取用于描述電機的關節參數包括，建立在dq軸坐標系下的數學模型，并提取所需的關節參數，所述關節參數包括A類參數和B類參數。

通過采用上述技術方案，建立關節電機在dq軸上的數學模型，并從數學模型中提取出電機的待估計參數，即A類參數和B類參數。

本發明在一較佳示例中可以進一步配置為：所述對A類參數進行估計包括，將所述數學模型轉換為關系式A，獲得A類參數，并通過遞推得出估計后的A類參數。

通過采用上述技術方案，先將數學模型轉換為關系式A，以估計出多個參數，多個參數包括A類參數和B類參數，其中協作機器人用關節電機的氣隙飽和程度變化不大，則可直接使用A類參數用遞推的方法獲得，以保證A類參數的穩定性。

本發明在一較佳示例中可以進一步配置為：判斷所述估計后的A類參數是否滿足預設條件包括：所述估計后的A類參數與離線測量值之間的差值小于預設值，則滿足預設條件。