[發(fā)明專利]關(guān)節(jié)動(dòng)力學(xué)模型優(yōu)化方法、系統(tǒng)、終端設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011049983.X
• 申請(qǐng)日: 2020-09-29
• 公開（公告）號(hào): CN112199833A
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 白杰;葛利剛;劉益彰;謝錚;黃忠葵;熊友軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市優(yōu)必選科技股份有限公司
• 主分類號(hào): G06F30/20
• 分類號(hào): G06F30/20;G06F119/14
• 代理公司: 深圳中一聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44414
• 代理人: 肖遙

本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N關(guān)節(jié)動(dòng)力學(xué)模型優(yōu)化方法、系統(tǒng)、終端設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)，該方法包括：指示關(guān)節(jié)動(dòng)力學(xué)模型根據(jù)期望參數(shù)值對(duì)關(guān)節(jié)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制；獲取關(guān)節(jié)在關(guān)節(jié)動(dòng)力學(xué)模型驅(qū)動(dòng)控制下的檢測(cè)參數(shù)值，根據(jù)檢測(cè)參數(shù)值和期望參數(shù)值進(jìn)行誤差運(yùn)算得到動(dòng)力學(xué)誤差參數(shù)值；根據(jù)動(dòng)力學(xué)誤差參數(shù)值對(duì)關(guān)節(jié)動(dòng)力學(xué)模型中關(guān)節(jié)上電機(jī)和力矩補(bǔ)償設(shè)備的動(dòng)力學(xué)運(yùn)算參數(shù)值進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化。本申請(qǐng)通過根據(jù)檢測(cè)參數(shù)值和期望參數(shù)值進(jìn)行誤差運(yùn)算得到動(dòng)力學(xué)誤差參數(shù)值，能計(jì)算出關(guān)節(jié)動(dòng)力學(xué)模型對(duì)關(guān)節(jié)的控制誤差，通過根據(jù)動(dòng)力學(xué)誤差參數(shù)值對(duì)電機(jī)和力矩補(bǔ)償設(shè)備的動(dòng)力學(xué)運(yùn)算參數(shù)值進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化，能對(duì)關(guān)節(jié)動(dòng)力學(xué)模型中動(dòng)力學(xué)方程的參數(shù)進(jìn)行更新，提高了關(guān)節(jié)動(dòng)力學(xué)模型動(dòng)力控制的精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)屬于機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種關(guān)節(jié)動(dòng)力學(xué)模型優(yōu)化方法、系統(tǒng)、終端設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)

仿人機(jī)器人研究中的一個(gè)關(guān)鍵問題是提高行走速度。隨著步速的增加，機(jī)器人的加速度增加，進(jìn)而會(huì)表現(xiàn)出機(jī)器人關(guān)節(jié)上的電機(jī)缺乏足夠的驅(qū)動(dòng)能力(可用功率的限制)，制約了機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)能力。通過在機(jī)器人原有關(guān)節(jié)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)下增加了一個(gè)力矩補(bǔ)償設(shè)備可用于雙足機(jī)器人運(yùn)動(dòng)所需的力矩進(jìn)行補(bǔ)償，例如，當(dāng)機(jī)器人關(guān)節(jié)上的某些期望運(yùn)動(dòng)需要的期望力矩超過電機(jī)的力矩限制，通過力矩補(bǔ)償設(shè)備補(bǔ)充所需的力矩，從而克服機(jī)器人關(guān)節(jié)的驅(qū)動(dòng)約束。

現(xiàn)有的機(jī)器人關(guān)節(jié)控制過程中，均是通過采用關(guān)節(jié)動(dòng)力學(xué)模型的方式進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制，用戶將針對(duì)機(jī)器人關(guān)節(jié)的期望參數(shù)輸入關(guān)節(jié)動(dòng)力學(xué)模型后，關(guān)節(jié)動(dòng)力學(xué)模型基于期望參數(shù)和動(dòng)力學(xué)方程自動(dòng)進(jìn)行關(guān)節(jié)的驅(qū)動(dòng)控制。

但現(xiàn)有的關(guān)節(jié)動(dòng)力學(xué)模型使用過程中，機(jī)器人關(guān)節(jié)上電機(jī)和力矩補(bǔ)償設(shè)備在關(guān)節(jié)動(dòng)力學(xué)模型的動(dòng)力學(xué)方程中對(duì)應(yīng)的動(dòng)力學(xué)運(yùn)算參數(shù)值，均是基于人工經(jīng)驗(yàn)的方式進(jìn)行設(shè)置，進(jìn)而導(dǎo)致關(guān)節(jié)動(dòng)力學(xué)模型參數(shù)設(shè)置不準(zhǔn)確，降低了機(jī)器人關(guān)節(jié)動(dòng)力控制的準(zhǔn)確性。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種關(guān)節(jié)動(dòng)力學(xué)模型優(yōu)化方法、系統(tǒng)、終端設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)，旨在解決現(xiàn)有的關(guān)節(jié)動(dòng)力學(xué)模型使用過程中，由于電機(jī)和力矩補(bǔ)償設(shè)備在關(guān)節(jié)動(dòng)力學(xué)模型中對(duì)應(yīng)的動(dòng)力學(xué)運(yùn)算參數(shù)值均是通過人工經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，所導(dǎo)致的關(guān)節(jié)動(dòng)力學(xué)模型參數(shù)設(shè)置不準(zhǔn)確的問題。

第一方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種關(guān)節(jié)動(dòng)力學(xué)模型優(yōu)化方法，所述方法包括：

將針對(duì)關(guān)節(jié)的期望參數(shù)值輸入關(guān)節(jié)動(dòng)力學(xué)模型，并指示所述關(guān)節(jié)動(dòng)力學(xué)模型根據(jù)所述期望參數(shù)值對(duì)所述關(guān)節(jié)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制；

獲取所述關(guān)節(jié)在所述關(guān)節(jié)動(dòng)力學(xué)模型的驅(qū)動(dòng)控制下的檢測(cè)參數(shù)值，并根據(jù)所述檢測(cè)參數(shù)值和所述期望參數(shù)值進(jìn)行誤差運(yùn)算，得到動(dòng)力學(xué)誤差參數(shù)值；

根據(jù)所述動(dòng)力學(xué)誤差參數(shù)值對(duì)所述關(guān)節(jié)動(dòng)力學(xué)模型中所述關(guān)節(jié)上電機(jī)和力矩補(bǔ)償設(shè)備的動(dòng)力學(xué)運(yùn)算參數(shù)值進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化，所述電機(jī)用于在所述關(guān)節(jié)動(dòng)力學(xué)模型的驅(qū)動(dòng)控制下驅(qū)動(dòng)所述關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述力矩補(bǔ)償設(shè)備用于對(duì)所述電機(jī)進(jìn)行力矩的補(bǔ)償。

本申請(qǐng)實(shí)施例與現(xiàn)有技術(shù)相比存在的有益效果是：通過根據(jù)檢測(cè)參數(shù)值和期望參數(shù)值進(jìn)行誤差運(yùn)算得到動(dòng)力學(xué)誤差參數(shù)值的設(shè)計(jì)，能有效的計(jì)算出關(guān)節(jié)動(dòng)力學(xué)模型對(duì)關(guān)節(jié)的控制誤差，通過根據(jù)動(dòng)力學(xué)誤差參數(shù)值對(duì)關(guān)節(jié)動(dòng)力學(xué)模型中關(guān)節(jié)上電機(jī)和力矩補(bǔ)償設(shè)備的動(dòng)力學(xué)運(yùn)算參數(shù)值進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化的設(shè)計(jì)，能有效的對(duì)關(guān)節(jié)動(dòng)力學(xué)模型中動(dòng)力學(xué)方程的參數(shù)進(jìn)行更新，進(jìn)而提高了關(guān)節(jié)動(dòng)力學(xué)模型動(dòng)力控制的精度，防止了由于人工經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)參數(shù)設(shè)置所導(dǎo)致的關(guān)節(jié)動(dòng)力學(xué)模型不準(zhǔn)確的現(xiàn)象。

進(jìn)一步地，所述關(guān)節(jié)動(dòng)力學(xué)模型中的動(dòng)力學(xué)方程為：

τ＝Y(jié)p