[發(fā)明專利]機器人及其軀干晃動抑制方法和裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110338132.5
• 申請日: 2021-03-30
• 公開（公告）號: CN113043276A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發(fā)明（設計）人: 張美輝;劉益彰;熊友軍
• 申請（專利權）人: 深圳市優(yōu)必選科技股份有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16
• 代理公司: 深圳中一聯(lián)合知識產權代理有限公司 44414
• 代理人: 劉永康

本申請屬于機器人領域，提出了一種機器人及其軀干晃動抑制方法和裝置，該方法包括：獲取機器人的操作任務對應的運動參考軌跡；根據(jù)所述運動參考軌跡和預先確定的輸入整形器，得到所述運動參考軌跡對應的修訂運動軌跡，所述輸入整形器根據(jù)所述機器人的模態(tài)參數(shù)所確定；根據(jù)所述修訂運動軌跡控制所述機器人運動。由于本申請對機器人的參考運動軌跡進行修訂得到修訂運動軌跡，通過修訂運動軌跡控制機器人運動，從而在保證機器人手臂操作效率的基礎上，從根本上減少機器人晃動，有利于提升用戶使用體驗。

技術領域

本申請屬于機器人領域，尤其涉及機器人及其軀干晃動抑制方法和裝置。

背景技術

雙足機器人的身體結構中，包括由雙足支撐的上肢軀干。上肢手臂在完成操作任務時，由于手臂的運動慣性和下肢本身的運動，會引起機器人軀干質心的變化，使得機器人軀干產生較大程度的晃動，對機器人手臂末端的操作精細產生影響。因此，在精細化操作場景下，必須解決軀干晃動問題。

目前的軀干晃動解決方法中，通常降低手臂操作的速度來減小軀干的晃動幅度，但這種方式無法從根本上解決軀干晃動的問題，并且會降低手臂完成操作任務的效率，影響用戶體驗。

發(fā)明內容

有鑒于此，本申請實施例提供了一種機器人及其軀干晃動抑制方法和裝置，以解決現(xiàn)有技術中的軀干晃動抑制方法無法從根本上解決軀干晃動問題，并且會降低手臂操作效率的問題。

本申請實施例的第一方面提供了一種機器人的軀干晃動抑制方法，所述方法包括：

獲取機器人的操作任務對應的運動參考軌跡；

根據(jù)所述運動參考軌跡和預先確定的輸入整形器，得到所述運動參考軌跡對應的修訂運動軌跡，所述輸入整形器根據(jù)所述機器人的模態(tài)參數(shù)所確定；

根據(jù)所述修訂運動軌跡控制所述機器人運動。

結合第一方面，在第一方面的第一種可能實現(xiàn)方式中，在根據(jù)所述運動參考軌跡和預先確定的輸入整形器之前，所述方法還包括：

根據(jù)預設的采集頻率采集所述機器人晃動的時域信號；

通過傅里葉變換將所述機器人晃動的時域信號變換為頻域信號；

根據(jù)所述頻域信號確定所述機器人模態(tài)參數(shù)；

根據(jù)所述模態(tài)參數(shù)確定所述機器人的輸入整形器。

結合第一方面的第一種可能實現(xiàn)方式，在第一方面的第二種可能實現(xiàn)方式中，所述模態(tài)參數(shù)包括機器人的固有頻率和機器人的阻尼比。

結合第一方面的第一種可能實現(xiàn)方式或第一方面的第二種可能實現(xiàn)方式，在第一方面的第三種可能實現(xiàn)方式中，根據(jù)所述模態(tài)參數(shù)確定所述機器人的輸入整形器，包括：

根據(jù)公式確定所述機器人的輸入整形器的參數(shù)，其中，ω為固有頻率，ξ為阻尼比，t_n為完成操作任務的時間，A_i表示第i個脈沖的幅值，t_i表示第i個脈沖作用于系統(tǒng)的時刻，所述輸入整形器的參數(shù)包括第i個脈沖的幅值A_i和第i個脈沖作用于系統(tǒng)的時刻t_i，V(ω,ξ)為機器人在脈沖激勵下的輸出響應幅值，且：

結合第一方面的第一種可能實現(xiàn)方式，在第一方面的第四種可能實現(xiàn)方式中，通過傅里葉變換將所述機器人晃動的時域信號變換為頻域信號，包括：

通過公式：將所述機器人晃動的時域信號變換為頻域信號，其中，DFT為快速傅里葉變換，x(n)為機器人晃動的時域信號，N為時域信號x(n)的數(shù)據(jù)長度。

結合第一方面的第一種可能實現(xiàn)方式，在第一方面的第五種可能實現(xiàn)方式中，根據(jù)預設的采集頻率采集所述機器人晃動的時域信號，包括：