一种机器人踝关节控制方法、装置、设备和存储介质与流程

本发明实施例涉及人形机器人运动控制，尤其涉及一种机器人踝关节控制方法、装置、设备和存储介质。

背景技术：

1、为提高踝关节力矩密度并优化结构布置，部分人形机器人在踝部采用双电机并联驱动：两个旋转电机通过长短连杆共同驱动踝关节俯仰（pitch）与横滚（roll）。策略与上层控制通常在串联关节空间输出期望角，底层执行器工作在电机角空间。通常的底层电机采用 mit 阻抗控制：公式为：τ_cmd = k_p (p_des - p) + k_d (v_des - v) + τ_ff。其中，τ_ff 为前馈力矩通道。当 k_p=k_d=0 时，电机输出退化为τ_cmd=τ_ff，即纯力矩模式。在闭链状态下，踝关节点若仍用等效位置，会存在线性化近似误差。

技术实现思路

1、本发明实施例提供了一种机器人踝关节控制方法、装置、设备和存储介质，本发明实施例的技术方案解决了现有技术中，在闭链状态下踝关节电机的控制参数存在误差的问题，可以基于雅可比矩阵将关节空间合成力矩映射为电机对应的力矩参数，提高踝关节电机在闭链状态下的控制稳定性。

2、第一方面，本发明实施例提供了一种机器人踝关节控制方法，该方法包括：

3、每间隔预设控制周期，获取目标人形机器人的至少一个踝关节电机的电机反馈信息；其中，所述电机反馈信息包括：电机位置信息、电机速度信息和电机电流信息中的至少一种；针对每个踝关节电机，根据所述电机反馈信息分别确定所述踝关节电机对应的关节空间合成力矩；在所述踝关节电机为闭链状态的情况下，根据所述关节空间合成力矩和雅可比矩阵确定闭链纯力矩，并基于所述闭链纯力矩对所述踝关节电机进行控制。

4、第二方面，本发明实施例提供了一种机器人踝关节控制装置，该装置包括：

5、数据获取模块，用于每间隔预设控制周期，获取目标人形机器人的至少一个踝关节电机的电机反馈信息；其中，所述电机反馈信息包括：电机位置信息、电机速度信息和电机电流信息中的至少一种；关节力矩确定模块，用于针对每个踝关节电机，根据所述电机反馈信息分别确定所述踝关节电机对应的关节空间合成力矩；闭链力矩确定模块，用于在所述踝关节电机为闭链状态的情况下，根据所述关节空间合成力矩和雅可比矩阵确定闭链纯力矩，并基于所述闭链纯力矩对所述踝关节电机进行控制。

6、第三方面，本发明实施例提供了一种计算机设备，该计算机设备包括：

7、一个或多个处理器；

8、存储器，用于存储一个或多个程序；

9、当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现任一实施例所述的机器人踝关节控制方法。

10、第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现任一实施例所述的机器人踝关节控制方法。

11、本发明实施例所提供的技术方案，通过每间隔预设控制周期，获取目标人形机器人的至少一个踝关节电机的电机反馈信息；其中，所述电机反馈信息包括：电机位置信息、电机速度信息和电机电流信息中的至少一种；针对每个踝关节电机，根据所述电机反馈信息分别确定所述踝关节电机对应的关节空间合成力矩；在所述踝关节电机为闭链状态的情况下，根据所述关节空间合成力矩和雅可比矩阵确定闭链纯力矩，并基于所述闭链纯力矩对所述踝关节电机进行控制。本发明实施例的技术方案解决了现有技术中，在闭链状态下踝关节电机的控制参数存在误差的问题，可以基于雅可比矩阵将关节空间合成力矩映射为电机对应的力矩参数，提高踝关节电机在闭链状态下的控制稳定性。

1.一种机器人踝关节控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述电机反馈信息确定对应的关节空间合成力矩，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述雅可比矩阵，包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述关节空间合成力矩和雅可比矩阵确定闭链纯力矩，包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述踝关节电机为闭链状态，包括：

8.一种机器人踝关节控制装置，其特征在于，所述装置包括：

9.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括：

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一所述的机器人踝关节控制方法。