[發明專利]機器人模型參數誤差補償方法、裝置、電子設備及介質

有效

• 申請號: 202110012773.1
• 申請日: 2021-01-06
• 公開（公告）號: CN112847323B
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發明（設計）人: 劉飛香;秦念穩;肖正航;宋旭輝;李正光
• 申請（專利權）人: 中國鐵建重工集團股份有限公司
• 主分類號: B25J9/08
• 分類號: B25J9/08;B25J9/16
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 楊威

1.一種機器人模型參數誤差補償方法，其特征在于，包括：

建立機器人連桿數學模型，并基于機器人運動參數測量數據集和所述機器人連桿數學模型計算運動學參數的雅可比矩陣；

根據所述雅可比矩陣計算連桿參數的有效性判據、獨立性判據和相關性判據；

利用所述有效性判據剔除所有所述連桿參數中的無效連桿參數，得到有效連桿參數；

判斷所述有效連桿參數的獨立性判據是否符合對應約束條件；

若是，則將所述有效連桿參數設置為目標參數；

若否，則利用所述相關性判據將與所述有效連桿參數相關的其他有效連桿參數作為冗余參數剔除，得到所述目標參數；其中，所述利用所述相關性判據將與所述有效連桿參數相關的其他有效連桿參數作為冗余參數剔除，包括：根據所述相關性判據生成參數相關性的無向圖；根據所述無向圖從所述有效連桿參數中確定獨立參數、強相關參數對和弱相關參數組；其中，所述獨立參數為所述無向圖中不與其他參數連接的有效連桿參數，所述強相關參數對包括為所述無向圖中互相連接的2個有效連桿參數，且所述強相關參數對中任一參數只與一個其他參數連接，所述弱相關參數組包括3個以上有效連桿參數，同一弱相關參數組中的任意兩個參數直接連接或間接連接；按照預設規則剔除每一所述強相關參數對中的冗余參數；根據所述相關性判據剔除所述弱相關參數組中的冗余參數；

利用所述目標參數對機器人模型參數誤差進行補償。

2.根據權利要求1所述機器人模型參數誤差補償方法，其特征在于，所述機器人運動參數測量數據集包括模擬數據集和/或實測數據集；其中，所述模擬數據集為通過模擬機器人運動生成的運動參數測量數據集，所述實測數據集為機器人實際運動過程中生成的運動參數測量數據集；

相應的，利用所述目標參數對機器人模型參數誤差進行補償包括：

利用第一目標參數和/或第二目標參數對機器人模型參數誤差進行補償；

其中，所述第一目標參數為利用所述模擬數據集對應的雅可比矩陣確定的目標參數，所述第二目標參數為利用實測數據集對應的雅可比矩陣確定的目標參數。

3.根據權利要求1所述機器人模型參數誤差補償方法，其特征在于，所述雅可比矩陣為p為所述機器人運動參數測量數據集的數據數量，n為連桿參數數量；

相應的，根據所述雅可比矩陣計算連桿參數的有效性判據，包括：

利用第一公式計算每一所述連桿參數的有效性判據；

其中，第一公式為Effectiveness_i＝||j_i||₂，Effectiveness_i為第i個連桿參數的有效性判據，j_i為所述雅可比矩陣的第i列的列向量。

4.根據權利要求3所述機器人模型參數誤差補償方法，其特征在于，根據所述雅可比矩陣計算連桿參數的獨立性判據，包括：

對所述雅可比矩陣的每個列向量j_i進行最小二乘計算得到對應的最小二乘結果x_i；

利用第二公式計算所述連桿參數的獨立性判據；

其中，所述第二公式為Independ_i為第i個連桿參數的獨立性判據，為列向量j_i的子矩陣。

5.根據權利要求4所述機器人模型參數誤差補償方法，其特征在于，根據所述雅可比矩陣計算連桿參數的相關性判據，包括：

利用第三公式計算所述連桿參數的相關性判據；

其中，所述第三公式為Correlation_i,c為第i個連桿參數與其他連桿參數的相關性判據，c為其他連桿參數的編號，x_c為其他連桿參數的雅可比矩陣中對應列向量的最小二乘結果。