[發明專利]機器人的負載平衡方法、裝置、負載機器人及介質

在審

• 申請號: 202310388720.9
• 申請日: 2023-04-12
• 公開（公告）號: CN116277017A
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 張笛;郁亞南;廖鉉泓
• 申請（專利權）人: 東莞市本末科技有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;B25J19/00
• 代理公司: 東莞恒成知識產權代理事務所(普通合伙) 44412
• 代理人: 姚偉旗

1.一種機器人的負載平衡方法，其特征在于，所述方法包括：

獲取機器人的各個關節電機的關節電流；

根據所述關節電流計算各個所述關節電機的轉矩；

基于各個所述關節電機的轉矩計算所述負載位于所述機器人上的負載坐標，并根據所述負載坐標分析所述機器人上負載平面的受力狀態；

根據所述受力狀態調整所述負載平面，以維持所述負載不落出所述負載平面。

2.如權利要求1所述的機器人的負載平衡方法，其特征在于，所述基于各個所述關節電機的轉矩計算所述負載位于所述機器人上的負載坐標，包括：

根據各個所述關節電機的轉矩得到左髖部電機轉矩、右髖部電機轉矩、左膝部電機轉矩和右膝部電機轉矩；

獲取所述關節電機的角度和慣性測量單元的角度，并根據所述關節電機的角度和所述慣性測量單元的角度測得所述機器人的俯仰角和滾轉角；

基于所述關節電機的角度和關節電機之間的連桿長度得到雅各比矩陣，并根據所述雅各比矩陣、所述左膝部電機轉矩和所述右膝部電機轉矩計算所述機器人的左髖部支撐力和右髖部支撐力；

根據所述左髖部支撐力、所述右髖部支撐力、所述滾轉角和所述機器人的質量計算出所述負載的質量；

根據所述機器人的基本參數、所述俯仰角、所述負載的質量、所述左髖部電機轉矩和所述右髖部電機轉矩計算所述負載的x坐標和y坐標，得到所述負載位于所述機器人上的負載坐標。

3.如權利要求2所述的機器人的負載平衡方法，其特征在于，所述根據所述左髖部支撐力、所述右髖部支撐力、所述滾轉角和所述機器人的質量計算出所述負載的質量，包括：

利用下述公式計算所述負載的質量：

其中，m為所述負載的質量，M為所述機器人的質量，F_LKnee和F_RKnee分別為所述左髖部支撐力和所述右髖部支撐力，γ為所述機器人的滾轉角。

4.如權利要求2所述的機器人的負載平衡方法，其特征在于，所述根據所述機器人的基本參數、所述俯仰角、所述負載的質量、所述左髖部電機轉矩和所述右髖部電機轉矩計算所述負載的x坐標和y坐標，得到所述負載位于所述機器人上的負載坐標，包括：

根據所述機器人的基本參數獲取所述機器人主體的主體寬度；

根據所述負載的質量、所述俯仰角、所述左髖部電機轉矩、所述右髖部電機轉矩和預設的x坐標計算公式計算出所述負載的x坐標；

根據所述主體寬度、所述左髖部支撐力、所述右髖部支撐力和預設的y坐標計算公式計算出所述負載的y坐標，并根據所述負載的x坐標和y坐標得到所述負載坐標。

5.如權利要求4所述的機器人的負載平衡方法，其特征在于，所述x坐標計算公式和所述y坐標計算公式分別為：

其中，L_y為所述主體寬度，m為所述負載的質量，T_Lhip和T_Rhip分別為所述左髖部電機轉矩及所述右髖部電機轉矩，θ為所述俯仰角，F_LKnee和F_RKnee分別為所述左髖部支撐力和所述右髖部支撐力。

6.如權利要求1所述的機器人的負載平衡方法，其特征在于，所述根據所述負載坐標分析所述機器人上負載平面的受力狀態，包括：

根據所述負載的質量和所述負載坐標獲取所述負載平面受到的負載壓力；

根據各個所述關節電機的轉矩計算的左髖部支撐力和右髖部支撐力獲取所述負載平面受到的電機支撐力，并根據所述負載壓力和所述電機支撐力得到所述負載平面的受力狀態。

7.如權利要求1所述的機器人的負載平衡方法，其特征在于，所述根據所述受力狀態調整所述負載平面，以維持所述負載不落出所述負載平面，包括：

根據所述受力狀態調整所述關節電機的電角度，改變所述負載位于所述機器人上的負載坐標，維持所述負載不落出所述負載平面。