[發(fā)明專利]機(jī)器人的負(fù)載平衡方法、裝置、負(fù)載機(jī)器人及介質(zhì)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310388720.9
• 申請(qǐng)日: 2023-04-12
• 公開（公告）號(hào): CN116277017A
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張笛;郁亞南;廖鉉泓
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東莞市本末科技有限公司
• 主分類號(hào): B25J9/16
• 分類號(hào): B25J9/16;B25J19/00
• 代理公司: 東莞恒成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44412
• 代理人: 姚偉旗

本發(fā)明涉及機(jī)器人領(lǐng)域，揭露一種機(jī)器人的負(fù)載平衡方法，包括獲取機(jī)器人的各個(gè)關(guān)節(jié)電機(jī)的關(guān)節(jié)電流；根據(jù)關(guān)節(jié)電流計(jì)算各個(gè)關(guān)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩；基于各個(gè)關(guān)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩計(jì)算負(fù)載位于機(jī)器人上的負(fù)載坐標(biāo)，并根據(jù)負(fù)載坐標(biāo)分析機(jī)器人上負(fù)載平面的受力狀態(tài)；根據(jù)受力狀態(tài)調(diào)整負(fù)載平面，以維持負(fù)載不落出負(fù)載平面。本發(fā)明還提出一種機(jī)器人的負(fù)載平衡裝置、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)。本發(fā)明可以提升機(jī)器人上負(fù)載的平衡狀態(tài)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)器人領(lǐng)域，尤其涉及一種機(jī)器人的負(fù)載平衡方法、裝置、設(shè)備及介質(zhì)。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的機(jī)器人電機(jī)的電流調(diào)節(jié)的算法一般是通過陀螺儀、重力感應(yīng)器獲取平衡數(shù)據(jù)，以此確定機(jī)器人的平衡狀態(tài)，再根據(jù)這些數(shù)據(jù)按照已有的算法去調(diào)節(jié)電流，保持平衡。

然而根據(jù)陀螺儀或者重力感應(yīng)器來幫助機(jī)器人保持平衡的技術(shù)中一般只能獲取單個(gè)機(jī)器人的平衡狀態(tài)，在機(jī)器人上攜帶負(fù)載并且負(fù)載位置不在中心時(shí)，甚至負(fù)載位置隨著運(yùn)動(dòng)而滾動(dòng)、移動(dòng)時(shí)，想保持負(fù)載穩(wěn)定的放置在負(fù)載平面上是特別難解決的問題。因此，為了通過調(diào)節(jié)負(fù)載的位置使負(fù)載在機(jī)器人上保持穩(wěn)定，現(xiàn)在亟需一種機(jī)器人的負(fù)載平衡方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種機(jī)器人的負(fù)載平衡方法、裝置、設(shè)備及介質(zhì)，其主要目的在于提升機(jī)器人上負(fù)載的平衡狀態(tài)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的一種機(jī)器人的負(fù)載平衡方法，包括：

獲取機(jī)器人的各個(gè)關(guān)節(jié)電機(jī)的關(guān)節(jié)電流；

根據(jù)所述關(guān)節(jié)電流計(jì)算各個(gè)所述關(guān)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩；

基于各個(gè)所述關(guān)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩計(jì)算所述負(fù)載位于所述機(jī)器人上的負(fù)載坐標(biāo)，并根據(jù)所述負(fù)載坐標(biāo)分析所述機(jī)器人上負(fù)載平面的受力狀態(tài)；

根據(jù)所述受力狀態(tài)調(diào)整所述負(fù)載平面，以維持所述負(fù)載不落出所述負(fù)載平面。

可選地，所述基于各個(gè)所述關(guān)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩計(jì)算所述負(fù)載位于所述機(jī)器人上的負(fù)載坐標(biāo)，包括：

根據(jù)各個(gè)所述關(guān)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩得到左髖部電機(jī)轉(zhuǎn)矩、右髖部電機(jī)轉(zhuǎn)矩、左膝部電機(jī)轉(zhuǎn)矩和右膝部電機(jī)轉(zhuǎn)矩；

獲取所述關(guān)節(jié)電機(jī)的角度和慣性測(cè)量單元的角度，并根據(jù)所述關(guān)節(jié)電機(jī)的角度和所述慣性測(cè)量單元的角度測(cè)得所述機(jī)器人的俯仰角和滾轉(zhuǎn)角；

基于所述關(guān)節(jié)電機(jī)的角度和關(guān)節(jié)電機(jī)之間的連桿長度得到雅各比矩陣，并根據(jù)所述雅各比矩陣、所述左膝部電機(jī)轉(zhuǎn)矩和所述右膝部電機(jī)轉(zhuǎn)矩計(jì)算所述機(jī)器人的左髖部支撐力和右髖部支撐力；

根據(jù)所述左髖部支撐力、所述右髖部支撐力、所述滾轉(zhuǎn)角和所述機(jī)器人的質(zhì)量計(jì)算出所述負(fù)載的質(zhì)量；

根據(jù)所述機(jī)器人的基本參數(shù)、所述俯仰角、所述負(fù)載的質(zhì)量、所述左髖部電機(jī)轉(zhuǎn)矩和所述右髖部電機(jī)轉(zhuǎn)矩計(jì)算所述負(fù)載的x坐標(biāo)和y坐標(biāo)，得到所述負(fù)載位于所述機(jī)器人上的負(fù)載坐標(biāo)。

可選地，所述根據(jù)所述左髖部支撐力、所述右髖部支撐力、所述滾轉(zhuǎn)角和所述機(jī)器人的質(zhì)量計(jì)算出所述負(fù)載的質(zhì)量，包括：

利用下述公式計(jì)算所述負(fù)載的質(zhì)量：

其中，m為所述負(fù)載的質(zhì)量，M為所述機(jī)器人的質(zhì)量，F(xiàn)_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(jī)器人的滾轉(zhuǎn)角。

可選地，所述根據(jù)所述機(jī)器人的基本參數(shù)、所述俯仰角、所述負(fù)載的質(zhì)量、所述左髖部電機(jī)轉(zhuǎn)矩和所述右髖部電機(jī)轉(zhuǎn)矩計(jì)算所述負(fù)載的x坐標(biāo)和y坐標(biāo)，得到所述負(fù)載位于所述機(jī)器人上的負(fù)載坐標(biāo)，包括：

根據(jù)所述機(jī)器人的基本參數(shù)獲取所述機(jī)器人主體的主體寬度；