[發明專利]一種異構伺服的力反饋估計方法有效
| 申請號： | 202111380807.9 | 申請日： | 2021-11-15 |
| 公開（公告）號： | CN114029954B | 公開（公告）日： | 2023-04-28 |
| 發明（設計）人： | 邢伯陽;劉宇飛;王志瑞;梁振杰;趙建新;邱天奇;蘇波;江磊;李冀川 | 申請（專利權）人： | 中國北方車輛研究所;智能移動機器人（中山）研究院 |
| 主分類號： | B25J9/16 | 分類號： | B25J9/16 |
| 代理公司： | 中國兵器工業集團公司專利中心 11011 | 代理人： | 王曉娜 |
| 地址： | 100072*** | 國省代碼： | 北京;11 |
| 權利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 伺服 反饋 估計 方法 | ||
1.一種異構伺服的力反饋估計方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：
步驟1，針對不同類型的異構伺服執行器對其原始測量數據進行數字濾波，所述的原始測量數據包括位置、速度和電流測量值；
步驟2，構建力伺服執行器的線性估計模型，采集真實扭矩測量數據對力伺服執行器的線性估計模型中系數進行擬合求解最優化的模型系數；
步驟3，構建位置/速度執行器的非線性估計模型，采集真實扭矩測量數據對位置/速度執行器的非線性估計模型中系數進行擬合求解最優化的模型系數；
步驟4，在得到模型系數后，向力伺服反饋線性估計模型、位置/速度伺服執行器扭矩估計模型中分別輸入采集的位置、速度和電流測量值，在線估計得到執行器電流測量值轉換扭矩估計結果以及位置/速度測量值轉換扭矩估計結果
步驟5，基于虛功原理和雅克比矩陣計算當前扭矩估計結果對應的力Fest：
其中J為雅克比矩陣。
2.如權利要求1所述的力反饋估計方法，其特征在于，所述步驟1中，
對于位置測量值，采用微分跟蹤濾波器對位置測量值進行濾波，計算輸入角度q的角速度增量Δq；
對于速度增量，采用低通濾波器對速度增量進行濾波得到然后對濾波后的進行積分獲得積分角度估計值：
最后，對積分角度估計值進行單圈復位和限幅處理，即當角度超過0°和360°后做零點補償處理：
其中qbase為單圈復位基準；
對于速度與電流測量值僅采用低通濾波器進行處理。
3.如權利要求2所述的力反饋估計方法，其特征在于，所述步驟2中，構建的力伺服執行器的線性估計模型如下：
其中Kq為待標定位置比例系數，Kv為待標定速度比例系數，Km為已知的電流扭矩轉換系數，為濾波后的電流測量值，為模型輸出的扭矩估計結果，為濾波后的關節角速度。
4.如權利要求3所述的力反饋估計方法，其特征在于，所述步驟2中，采用最小二乘法對力伺服執行器的線性估計模型待求參數進行擬合，如下式使模型估計結果與真實測量扭矩測量值τm間誤差最小化，得到最優化的模型參數
其中為優化的位置比例系數；為優化的速度比例系數；為優化的電流扭矩轉換系數；通過在異構伺服執行器安裝相關扭矩傳感器對真實扭矩輸出τm進行測量。
5.如權利要求4所述的力反饋估計方法，其特征在于，所述步驟3中，構建的位置/速度伺服執行器的非線性估計模型如下：
其中為模型輸出的扭矩估計結果，Kq,i為待標定位置比例系數，Kv,i為待標定速度比例系數，n為模型階次，為積分角度估計值，為濾波后的關節角速度。
6.如權利要求5所述的力反饋估計方法，其特征在于，所述步驟3中，采用深度學習或迭代優化方法求解位置/速度伺服執行器非線性力估計模型系數如下式使模型估計結果與真實測量扭矩測量值τm間誤差最小化，得到最優化的模型參數
其中為優化的位置比例系數，為優化的速度比例系數。
7.如權利要求6所述的力反饋估計方法，其特征在于，所述步驟4中，得到最優參數后，向模型中輸入采集的位置、速度和電流測量值，得到扭矩估計結果
該專利技術資料僅供研究查看技術是否侵權等信息，商用須獲得專利權人授權。該專利全部權利屬于中國北方車輛研究所;智能移動機器人（中山）研究院，未經中國北方車輛研究所;智能移動機器人（中山）研究院許可，擅自商用是侵權行為。如果您想購買此專利、獲得商業授權和技術合作，請聯系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/202111380807.9/1.html，轉載請聲明來源鉆瓜專利網。
- 上一篇：玉米秸稈還田裝備
- 下一篇：一種防拆型接頭及其組裝方法和應用方法
