[發明專利]一種機器人電機端慣量實時計算方法在審
| 申請號： | 202310263953.6 | 申請日： | 2023-03-18 |
| 公開（公告）號： | CN116561959A | 公開（公告）日： | 2023-08-08 |
| 發明（設計）人： | 齊太安;王飛俊;王家慧;王軍;林盛 | 申請（專利權）人： | 埃夫特智能裝備股份有限公司 |
| 主分類號： | G06F30/20 | 分類號： | G06F30/20;G06F17/16;G06F119/14 |
| 代理公司： | 北京匯信合知識產權代理有限公司 11335 | 代理人： | 李濱 |
| 地址： | 241000 安徽省蕪湖市中國*** | 國省代碼： | 安徽;34 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 機器人 電機 慣量 實時 計算方法 | ||
1.一種機器人電機端慣量實時計算方法，其特征在于：其具體步驟如下：
S1、利用軟件統計模型參數：利用三維建模軟件統計機器人各個軸在機器人坐標系下的質量m、質心坐標與質量的乘積向量Pm，坐標系旋轉矩陣R和P，慣性張量矩陣I；
S2、計算機器人各個軸慣量；
S3、存儲離線辨識結果對計算結果的誤差補償量：
a、將機器人軸的運動范圍分別等間隔劃分為不同的位置；
b、分別在每個位置使用離線慣量辨識算法辨識得到當前位置處的慣量，減去在該位置處由步驟S2所計算的電機端慣量，即可得到電機的補償慣量大小；
S4、機器人工作時根據軸角度計算軸慣量和補償量：
a、對機器人每個軸重復步驟S3；
b、對計算所得到的補償慣量結果進行平均值計算，即可得到電機的補償慣量平均值，將該補償量存儲在驅動器的表格中。
2.根據權利要求1所述的一種機器人電機端慣量實時計算方法，其特征在于：所述的步驟S1中，當機器人帶負載時，需要將負載的各個參數疊加到與其連接的軸的相應參數上。
3.根據權利要求2所述的一種機器人電機端慣量實時計算方法，其特征在于：所述的步驟S1中，根據機器人的動力學模型可知：
其中M為機器人各個軸的慣性張量，C為摩擦力等力矩，G為重力矩，τ為電機端力矩，為各個軸的速度。
4.根據權利要求3所述的一種機器人電機端慣量實時計算方法，其特征在于：所述的步驟S1中，當時，各個軸的力矩即為相應的慣性張量，對于轉動關節，即是轉動慣量，此時根據運動學參數正向計算公式：
5.根據權利要求1所述的一種機器人電機端慣量實時計算方法，其特征在于：所述的步驟S2中，計算機器人各個軸慣量的具體方法為：
a、利用下式循環計算各個軸的慣量：
其中，*代表兩個向量的內積，×代表兩個向量的外積，i是所要計算慣量的機器人軸號，s是機器人的總軸數，A是各個軸的角度，代表當前軸的單位加速度，RT是R的轉置矩陣；
b、得到當前軸的慣量后，經過與減速比計算折算到電機端慣量。
6.根據權利要求5所述的一種機器人電機端慣量實時計算方法，其特征在于：所述的步驟S2中，通過步驟S1計算結果再進行運動學參數逆向計算，公式如下：
ifi＝i+1iR*i+1fi+1+mi*idvi+idwi×(mi*iPci)+iwi×(iwi×(mi*iPci))
ini＝i+1iR*i+1ni+1+iPii+1×(i+1iR*i+1fi+1)-idvi×(mi*iPci)+iI*idwi+iwi×(iI*iwi)
其中，w是軸角速度，v是軸線速度，f是軸所受合力，n是軸所受合力矩。
7.根據權利要求1所述的一種機器人電機端慣量實時計算方法，其特征在于：所述的步驟S4中，機器人實際工作時，根據各個軸的當前角度利用步驟S2計算當前軸慣量，然后將計算的慣量與從驅動器表格中查詢獲取的補償慣量相加即可得到機器人電機端總的負載慣量。
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