[發(fā)明專利]機(jī)器人關(guān)節(jié)的控制方法、裝置、機(jī)器人及存儲(chǔ)介質(zhì)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110604994.8
• 申請(qǐng)日: 2021-05-31
• 公開（公告）號(hào): CN113752250A
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐佳鋒;鄭宇;王帥;來杰;陳科;姜鑫洋;王海濤;張競(jìng)帆;張東勝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 騰訊科技（深圳）有限公司
• 主分類號(hào): B25J9/16
• 分類號(hào): B25J9/16
• 代理公司: 北京三高永信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11138
• 代理人: 張所明

本申請(qǐng)公開了一種機(jī)器人關(guān)節(jié)的控制方法、裝置、機(jī)器人及存儲(chǔ)介質(zhì)，涉及機(jī)器人控制領(lǐng)域。所述機(jī)器人關(guān)節(jié)的控制方法包括：獲取機(jī)器人關(guān)節(jié)的期望控制力矩；根據(jù)期望映射模型確定與期望控制力矩對(duì)應(yīng)的電機(jī)電流，期望映射模型是根據(jù)期望控制力矩和電機(jī)電流的非線性關(guān)系生成的，期望映射模型中包括根據(jù)機(jī)器人關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)對(duì)機(jī)器人關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)摩擦力進(jìn)行的補(bǔ)償；根據(jù)電機(jī)電流，驅(qū)動(dòng)機(jī)器人關(guān)節(jié)的電機(jī)。通過對(duì)關(guān)節(jié)摩擦力的補(bǔ)償，對(duì)期望映射模型中涉及到的期望控制力矩和電機(jī)電流之間的參數(shù)進(jìn)行了修正，使得得到的電機(jī)電流的精度得到提高，更加逼近實(shí)際所需的數(shù)值，提高機(jī)器人關(guān)節(jié)的控制精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及機(jī)器人控制領(lǐng)域，特別涉及一種機(jī)器人關(guān)節(jié)的控制方法、裝置、機(jī)器人及存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)

由于機(jī)器人的結(jié)構(gòu)具有復(fù)雜性，使得設(shè)置于機(jī)器人關(guān)節(jié)內(nèi)部的齒輪、軸承等傳動(dòng)結(jié)構(gòu)之間存在復(fù)雜的摩擦現(xiàn)象，包括滾動(dòng)摩擦和滑動(dòng)摩擦。而這些摩擦現(xiàn)象將會(huì)影響機(jī)器人關(guān)節(jié)進(jìn)行的運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而影響機(jī)器人的控制。

在機(jī)器人關(guān)節(jié)的控制過程中，通常將機(jī)器人關(guān)節(jié)的期望控制力矩轉(zhuǎn)化為電機(jī)電流的控制量。相關(guān)技術(shù)中將期望控制力矩和電機(jī)電流視為線性關(guān)系，根據(jù)需要的期望控制力矩的大小可以得到對(duì)應(yīng)的電機(jī)電流，從而通過底層控制器向機(jī)器人關(guān)節(jié)輸出該電機(jī)電流，以驅(qū)動(dòng)機(jī)器人關(guān)節(jié)的電機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人關(guān)節(jié)的控制。

然而，實(shí)際中的期望控制力矩和電機(jī)電流的關(guān)系呈非線性關(guān)系，且由于摩擦現(xiàn)象導(dǎo)致關(guān)節(jié)摩擦力的存在，使得期望控制力矩和電機(jī)電流的關(guān)系更加復(fù)雜。因此，單一的線性關(guān)系無法充分描述二者之間的映射，從而導(dǎo)致機(jī)器人關(guān)節(jié)的電機(jī)無法獲取到準(zhǔn)確執(zhí)行出期望運(yùn)動(dòng)所需要的電機(jī)電流，影響機(jī)器人關(guān)節(jié)的控制精度。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種機(jī)器人關(guān)節(jié)的控制方法、裝置、機(jī)器人及存儲(chǔ)介質(zhì)，通過對(duì)關(guān)節(jié)摩擦力的補(bǔ)償，提高了機(jī)器人關(guān)節(jié)的控制精度。所述技術(shù)方案如下：

根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)方面，提供了一種機(jī)器人關(guān)節(jié)的控制方法，該方法包括：

獲取機(jī)器人關(guān)節(jié)的期望控制力矩；

根據(jù)期望映射模型確定與期望控制力矩對(duì)應(yīng)的電機(jī)電流，期望映射模型是根據(jù)期望控制力矩和電機(jī)電流的非線性關(guān)系生成的，期望映射模型中包括根據(jù)機(jī)器人關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)對(duì)機(jī)器人關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)摩擦力進(jìn)行的補(bǔ)償；

根據(jù)電機(jī)電流，驅(qū)動(dòng)機(jī)器人關(guān)節(jié)的電機(jī)。

根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)方面，提供了一種期望映射模型的參數(shù)辨識(shí)方法，該方法包括：

根據(jù)機(jī)器人關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，構(gòu)建機(jī)器人關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)摩擦模型；

根據(jù)機(jī)器人關(guān)節(jié)的理論輸出力矩，構(gòu)建機(jī)器人關(guān)節(jié)的理論映射模型；

根據(jù)關(guān)節(jié)摩擦模型和理論映射模型，構(gòu)建參數(shù)辨識(shí)模型；

對(duì)參數(shù)辨識(shí)模型進(jìn)行參數(shù)辨識(shí)，將參數(shù)辨識(shí)模型中的模型參數(shù)的辨識(shí)值，確定為期望映射模型中的參數(shù)值。

根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)方面，提供了一種機(jī)器人關(guān)節(jié)的控制裝置，該裝置包括：

獲取模塊，用于獲取機(jī)器人關(guān)節(jié)的期望控制力矩；

確定模塊，用于根據(jù)期望映射模型確定與期望控制力矩對(duì)應(yīng)的電機(jī)電流，期望映射模型是根據(jù)期望控制力矩和電機(jī)電流的非線性關(guān)系生成的，期望映射模型中包括根據(jù)機(jī)器人關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)對(duì)機(jī)器人關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)摩擦力進(jìn)行的補(bǔ)償；

驅(qū)動(dòng)模塊，用于根據(jù)電機(jī)電流，驅(qū)動(dòng)機(jī)器人關(guān)節(jié)的電機(jī)。

根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)方面，提供了一種期望映射模型的參數(shù)辨識(shí)裝置，該裝置包括：

構(gòu)建模塊，用于根據(jù)機(jī)器人關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，構(gòu)建機(jī)器人關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)摩擦模型；