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多关节机器人运动控制方法、装置、电子设备及存储介质与流程

2022-07-31 08:00:36 来源:中国专利 TAG:


1.本技术涉及机器人技术领域,特别涉及一种多关节机器人运动控制方法、装置、电子设备及存储介质。


背景技术:

2.关节机器人,也称关节机械手臂或多关节机器人,其各个关节的运动都是转动,与人的手臂类似,关节机器人是当今工业领域中最常见的工业机器人的形态之一,适合用于诸多工业领域的机械自动化作业,比如,自动装配、喷漆、搬运、焊接等工作。
3.现有的,对关节机器人进行控制时,一般根据关节机器人所反馈的关节位置和预设规划位置进行反馈控制。
4.可以看出,现有针对关节机器人的控制方法比较简单,因此,存在机器人中关节的轨迹跟踪控制误差较大的问题。


技术实现要素:

5.本技术的目的在于,针对上述现有技术中的不足,提供一种多关节机器人运动控制方法、装置、电子设备及存储介质,可以减少多关节机器人的轨迹控制误差。
6.为实现上述目的,本技术实施例采用的技术方案如下:
7.第一方面,本发明提供一种多关节机器人运动控制方法,包括:
8.获取多关节机器人中目标关节的运动方向;
9.根据所述目标关节的运动方向和预设补偿表,确定目标关节对应的目标关节间隙补偿值,所述预设补偿表包括对所述目标关节施加预设扭矩时所述目标关节对应的关节间隙补偿值;
10.根据所述目标关节对应的目标关节间隙补偿值和目标关节的参考运动位置,对所述目标关节进行跟踪控制。
11.在可选的实施方式中,所述预设补偿表还包括对所述目标关节施加预设扭矩集合时所述目标关节对应的关节弹性系数;
12.所述根据所述目标关节对应的目标关节间隙补偿值和目标关节的参考运动位置,对所述目标关节进行跟踪控制,包括:
13.根据所述预设补偿表,确定所述目标关节对应的目标关节弹性系数;
14.根据所述目标关节对应的目标关节间隙补偿值、所述目标关节弹性系数以及所述目标关节的参考运动位置,对所述目标关节进行跟踪控制。
15.在可选的实施方式中,所述根据所述目标关节对应的目标关节间隙补偿值、所述目标关节弹性系数以及所述目标关节的参考运动位置,对所述目标关节进行跟踪控制,包括:
16.根据逆运动学算法,获取所述目标关节预期输出的关节力;
17.根据所述目标关节弹性系数和所述目标关节预期输出的关节力,计算目标关节弹
性补偿值;
18.根据所述目标关节对应的目标关节间隙补偿值、所述目标关节弹性补偿值、以及所述目标关节的参考运动位置,对所述目标关节进行跟踪控制。
19.在可选的实施方式中,所述根据所述目标关节的运动方向和预设补偿表,确定目标关节对应的目标关节间隙补偿值之前,还包括:
20.响应于预设补偿表的获取请求,生成扭矩施加指令;
21.根据所述扭矩施加指令,向所述目标关节施加目标扭矩,分别获取所述目标关节对应的关节间隙补偿值和关节弹性系数;
22.根据所述目标关节对应的关节间隙补偿值和关节弹性系数,生成所述预设补偿表。
23.在可选的实施方式中,根据所述扭矩施加指令,向所述目标关节施加目标扭矩,获取所述目标关节对应的关节间隙补偿值,包括:
24.根据第一扭矩施加指令,分别向所述目标关节施加第一预设扭矩和第二预设扭矩,其中,所述第一预设扭矩与所述第二预设扭矩的方向相反、大小相同;
25.分别获取所述第一预设扭矩施加时所述目标关节对应的第一关节位置和所述第二预设扭矩施加时所述目标关节对应的第二关节位置;
26.根据所述第一关节位置和所述第二关节位置,计算所述目标关节对应的关节间隙补偿值。
27.在可选的实施方式中,所述根据所述第一关节位置和所述第二关节位置,计算所述目标关节对应的关节间隙补偿值,包括:
28.计算所述第一关节位置和所述第二关节位置之间的位置差,并将所述位置差作为所述目标关节对应的关节间隙补偿值。
29.在可选的实施方式中,根据所述扭矩施加指令,向所述目标关节施加目标扭矩,获取所述目标关节对应的关节弹性系数,包括:
30.根据第二扭矩施加指令,向所述目标关节施加预设扭矩集合,所述预设扭矩集合包括多个第三扭矩;
31.分别获取各所述第三扭矩施加时所述目标关节对应的第三关节位置;
32.根据各所述第三关节位置、所述目标关节的参考运动位置,计算各关节控制误差;
33.根据各所述关节控制误差和各所述第三扭矩,获取所述目标关节对应的关节弹性系数。
34.第二方面,本发明提供一种多关节机器人运动控制装置,包括:
35.获取模块,用于获取多关节机器人中目标关节的运动方向;
36.确定模块,用于根据所述目标关节的运动方向和预设补偿表,确定目标关节对应的目标关节间隙补偿值,所述预设补偿表包括对所述目标关节施加预设扭矩时所述目标关节对应的关节间隙补偿值;
37.控制模块,用于根据所述目标关节对应的目标关节间隙补偿值和目标关节的参考运动位置,对所述目标关节进行跟踪控制。
38.在可选的实施方式中,所述预设补偿表还包括对所述目标关节施加预设扭矩集合时所述目标关节对应的关节弹性系数;所述控制模块,具体用于根据所述预设补偿表,确定
所述目标关节对应的目标关节弹性系数;
39.根据所述目标关节对应的目标关节间隙补偿值、所述目标关节弹性系数以及所述目标关节的参考运动位置,对所述目标关节进行跟踪控制。
40.在可选的实施方式中,所述控制模块,具体用于根据逆运动学算法,获取所述目标关节预期输出的关节力;
41.根据所述目标关节弹性系数和所述目标关节预期输出的关节力,计算目标关节弹性补偿值;
42.根据所述目标关节对应的目标关节间隙补偿值、所述目标关节弹性补偿值、以及所述目标关节的参考运动位置,对所述目标关节进行跟踪控制。
43.在可选的实施方式中,所述确定模块,还用于响应于预设补偿表的获取请求,生成扭矩施加指令;
44.根据所述扭矩施加指令,向所述目标关节施加目标扭矩,分别获取所述目标关节对应的关节间隙补偿值和关节弹性系数;
45.根据所述目标关节对应的关节间隙补偿值和关节弹性系数,生成所述预设补偿表。
46.在可选的实施方式中,所述确定模块,具体用于根据第一扭矩施加指令,分别向所述目标关节施加第一预设扭矩和第二预设扭矩,其中,所述第一预设扭矩与所述第二预设扭矩的方向相反、大小相同;
47.分别获取所述第一预设扭矩施加时所述目标关节对应的第一关节位置和所述第二预设扭矩施加时所述目标关节对应的第二关节位置;
48.根据所述第一关节位置和所述第二关节位置,计算所述目标关节对应的关节间隙补偿值。
49.在可选的实施方式中,所述确定模块,具体用于计算所述第一关节位置和所述第二关节位置之间的位置差,并将所述位置差作为所述目标关节对应的关节间隙补偿值。
50.在可选的实施方式中,所述确定模块,具体用于根据第二扭矩施加指令,向所述目标关节施加预设扭矩集合,所述预设扭矩集合包括多个第三扭矩;
51.分别获取各所述第三扭矩施加时所述目标关节对应的第三关节位置;
52.根据各所述第三关节位置、所述目标关节的参考运动位置,计算各关节控制误差;
53.根据各所述关节控制误差和各所述第三扭矩,获取所述目标关节对应的关节弹性系数。
54.第三方面,本发明提供一种电子设备,包括:处理器、存储介质和总线,所述存储介质存储有所述处理器可执行的机器可读指令,当电子设备运行时,所述处理器与所述存储介质之间通过总线通信,所述处理器执行所述机器可读指令,以执行如前述实施方式任一所述多关节机器人运动控制方法的步骤。
55.第四方面,本发明提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器运行时执行如前述实施方式任一所述多关节机器人运动控制方法的步骤。
56.本技术的有益效果是:
57.本技术实施例提供的多关节机器人运动控制方法、装置、电子设备及存储介质中,
通过获取多关节机器人中目标关节的运动方向;根据目标关节的运动方向和预设补偿表,确定目标关节对应的目标关节间隙补偿值,预设补偿表包括对目标关节施加预设扭矩时目标关节对应的关节间隙补偿值;根据目标关节对应的目标关节间隙补偿值和目标关节的参考运动位置,对目标关节进行跟踪控制,实现了可以从关节层面减少多关节机器人的轨迹控制误差,进而对目标关节进行跟踪控制时,可以实现精准控制。
附图说明
58.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本技术的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
59.图1为本技术实施例提供的一种多关节机器人运动控制方法的流程示意图;
60.图2为本技术实施例提供的另一种多关节机器人运动控制方法的流程示意图;
61.图3为本技术实施例提供的又一种多关节机器人运动控制方法的流程示意图;
62.图4为本技术实施例提供的另一种多关节机器人运动控制方法的流程示意图;
63.图5为本技术实施例提供的又一种多关节机器人运动控制方法的流程示意图;
64.图6为本技术实施例提供的另一种多关节机器人运动控制方法的流程示意图;
65.图7为本技术实施例提供的一种多关节机器人运动控制装置的功能模块示意图;
66.图8为本技术实施例提供的一种电子设备结构示意图。
具体实施方式
67.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
68.因此,以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围,而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
69.应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
70.现有技术中,对关节机器人进行控制时,一般根据关节的预设规划位置以及控制过程中反馈的关节位置对关节机器人进行反馈控制,因此,现有的针对关节机器人的控制方法比较简单,存在关节的轨迹跟踪控制误差较大的问题。
71.有鉴于此,本技术实施例提供一种多关节机器人运动控制方法,应用该方法,可以降低多关节机器人的轨迹跟踪控制误差。
72.图1为本技术实施例提供的一种多关节机器人运动控制方法的流程示意图,该方法的执行主体可以为多关节机器人,具体可以为多关节机器人中的控制器。如图1所示,该方法可以包括:
73.s101、获取多关节机器人中目标关节的运动方向。
74.可选地,该多关节机器人可以是应用于喷漆、搬运、焊接等工业领域的机器人;目标关节可以是多关节机器人中的任一关节,比如,可以为膝关节、股关节、踝关节、肘关节等,在此不作限定。
75.在一些实施例中,目标关节的运动方向可以通过该目标关节对应的轨迹规划路线获取,当然,也可以通过关节角度传感器采集获取,在此不作限定。其中,目标关节的运动方向可以为正转或反转。
76.s102、根据目标关节的运动方向和预设补偿表,确定目标关节对应的目标关节间隙补偿值,预设补偿表包括对目标关节施加预设扭矩时目标关节对应的关节间隙补偿值。
77.可以看出,通过预设补偿表可以获取到目标关节对应的关节间隙补偿值,目标关节对应的关节间隙值,可以表征目标关节被施加预设扭矩时目标关节偏离预设位置的位置差,其中,该预设位置可以是多关节机器人处于初始状态时目标关节对应的默认位置,也可以为其他位置,在此不作限定。
78.其中,根据目标关节的运动方向可以确定关节间隙补偿方向,若目标关节的运动方向为正转,则可以确定关节间隙补偿方向为正向补偿,也即目标关节对应的目标关节间隙补偿值为正;否则,若目标关节的运动方向为反转,则可以确定关节间隙补偿方向为反向补偿,也即目标关节对应的目标关节间隙补偿值为负。
79.s103、根据目标关节对应的目标关节间隙补偿值和目标关节的参考运动位置,对目标关节进行跟踪控制。
80.其中,目标关节的参考运动位置可以通过该目标关节对应的轨迹规划路线获取,当然,在一些实施例中,也可以通过关节位置传感器采集获取,在此不作限定。
81.基于上述说明,在确定了目标关节对应的目标关节间隙补偿值之后,则可以根据目标关节对应的关节间隙补偿值对目标关节的参考运动位置进行补偿,获取补偿后目标关节对应的目标关节位置,实现可以从关节层面减少多关节机器人的轨迹控制误差,进而根据该目标关节位置进一步控制目标关节时,可以实现对目标关节的精准跟踪控制。
82.综上,本技术实施例提供一种多关节机器人运动控制方法,该方法包括:获取多关节机器人中目标关节的运动方向;根据目标关节的运动方向和预设补偿表,确定目标关节对应的目标关节间隙补偿值,预设补偿表包括对目标关节施加预设扭矩时目标关节对应的关节间隙补偿值;根据目标关节对应的目标关节间隙补偿值和目标关节的参考运动位置,对目标关节进行跟踪控制,实现了可以从关节层面减少多关节机器人的轨迹控制误差,进而对目标关节进行跟踪控制时,可以实现精准控制。
83.图2为本技术实施例提供的另一种多关节机器人运动控制方法的流程示意图。可选地,上述预设补偿表还可以包括对目标关节施加预设扭矩集合时目标关节对应的关节弹性系数,其中,预设扭矩集合可以包括多个扭矩,该多个扭矩中可以包括多个正扭矩和多个负扭矩,目标关节对应的关节弹性系数,可以表征目标关节被施加预设扭矩集合时,预设扭矩集合与目标关节控制误差之间的关系,其中,目标关节控制误差可以表征目标关节被施加预设扭矩集合时偏离预设位置的位置差,预设位置的说明可参见前述的相关部分,在此不再赘述。
84.基于上述实施例的基础上,如图2所示,那么上述根据目标关节对应的目标关节间
隙补偿值和目标关节的参考运动位置,对目标关节进行跟踪控制的步骤,可以包括:
85.s201、根据预设补偿表,确定目标关节对应的目标关节弹性系数。
86.s202、根据目标关节对应的目标关节间隙补偿值、目标关节弹性系数以及目标关节的参考运动位置,对目标关节进行跟踪控制。
87.基于预设补偿表的说明,可以看出,通过该预设补偿表还可以获取到目标关节对应的目标关节弹性系数,进而根据该目标关节弹性系数和目标关节间隙补偿值可以对目标关节的参考运动位置进行多维度补偿,实现从关节层面多维度减少多关节机器人的轨迹控制误差,进而根据该目标关节位置进一步控制目标关节时,可以实现对目标关节的进一步精准跟踪控制。
88.需要说明的是,具体在进行补偿时,本技术在此并不限定补偿的先后顺序,也即可以先根据目标关节对应的关节间隙补偿值对目标关节的参考运动位置进行补偿,后根据目标关节弹性系数作进一步地补偿;也可以先根据目标关节对应的目标关节弹性系数对目标关节的参考运动位置进行补偿,后根据目标关节对应的关节间隙补偿值进一步地补偿,根据实际的应用场景可以灵活选择补偿顺序。
89.图3为本技术实施例提供的又一种多关节机器人运动控制方法的流程示意图。可选地,如图3所示,上述根据目标关节对应的目标关节间隙补偿值、目标关节弹性系数以及目标关节的参考运动位置,对目标关节进行跟踪控制,包括:
90.s301、根据逆运动学算法,获取目标关节预期输出的关节力。
91.其中,逆运动学算法,指根据机器人的躯干和足部的位姿求解各关节的角度的算法。在一些实施例中,可以基于逆运动学算法获取目标关节预期输出的关节力,其中,目标关节预期输出的关节力可以为一矢量。
92.s302、根据目标关节弹性系数和目标关节预期输出的关节力,计算目标关节弹性补偿值。
93.在一些实施例中,目标关节弹性补偿值可以通过计算目标关节预期输出的关节力与目标关节弹性系数之间的比值确定,也即记目标关节弹性系数为k,目标关节预期输出的关节力为f
ref
,则目标关节弹性补偿值θ
spring
可以表示为基于该公式可以看出,目标关节预期输出的关节力不同时,将得到不同的目标关节弹性补偿值。
94.s303、根据目标关节对应的目标关节间隙补偿值、目标关节弹性补偿值、以及目标关节的参考运动位置,对目标关节进行跟踪控制。
95.基于上述说明,在得到目标关节弹性补偿值之后,则可以根据目标关节对应的目标关节间隙补偿值和目标关节弹性补偿值,对目标关节的参考运动位置进行位置补偿,得到补偿后目标关节对应的目标关节位置,进而根据该目标关节位置可以实现对目标关节的精准跟踪控制。
96.可选地,具体补偿方式可参见下述公式,其中,假设根据目标关节的运动方向确定需要根据目标关节对应的目标关节间隙补偿值,对目标关节的参考运动位置进行正向补偿,则上述补偿后目标关节对应的目标关节位置θ
cmd
可以表示为θ
cmd
=θ
ref
θ
gap
θ
spring
,其中,θ
ref
表示目标关节的参考运动位置;θ
gap
表示目标关节对应的目标关节间隙补偿值;θ
spring
表示目标关节弹性补偿值。基于上述说明,可以理解的是,实时控制过程中,多关节机
器人中控制器则可以根据计算得到的目标关节位置θ
cmd
控制目标关节的运动。
97.图4为本技术实施例提供的另一种多关节机器人运动控制方法的流程示意图。可选地,如图4所示,上述根据目标关节的运动方向和预设补偿表,确定目标关节对应的目标关节间隙补偿值之前,还包括:
98.s401、响应于预设补偿表的获取请求,生成扭矩施加指令。
99.s402、根据扭矩施加指令,向目标关节施加目标扭矩,分别获取目标关节对应的关节间隙补偿值和关节弹性系数。
100.s403、根据目标关节对应的关节间隙补偿值和关节弹性系数,生成预设补偿表。
101.可选地,多关节机器人可以根据用户的作业请求生成预设补偿表的获取请求,响应于预设补偿表的获取请求,可以生成扭矩施加指令;根据该扭矩施加指令,多关节机器人可以控制目标关节在参考运动位置处执行位置保持控制,并向该目标关节施加目标扭矩,通过施加目标扭矩以分别获取目标关节对应的关节间隙补偿值和关节弹性系数。
102.其中,该作业请求可以用于请求多关节机器人执行喷漆作业、搬运作业、焊接作业等,在此不作限定。在一些实施例中,向目标关节施加目标扭矩时,关节机器人可以通过自身的电机向目标关节施加目标扭矩,又或者,关节机器人可以与外部设备通信连接,通过外部设备向目标关节施加目标扭矩,可选地,该外部设备可以是电机对拖测试台,或,与电机对拖测试台具备相同或类似功能的其他设备,在此不作限定。
103.当然,需要说明的是,预设补偿表中还可以包括多关节机器人中其他关节对应的关节间隙补偿值和关节弹性系数,其他关节对应的关节间隙补偿值和关节弹性系数的获取,可参见上述目标关节对应的关节间隙补偿值和关节弹性系数的获取过程,在此不再赘述。
104.图5为本技术实施例提供的又一种多关节机器人运动控制方法的流程示意图。可选地,如图5所示,上述根据扭矩施加指令,向目标关节施加目标扭矩,获取目标关节对应的关节间隙补偿值,包括:
105.s501、根据第一扭矩施加指令,分别向目标关节施加第一预设扭矩和第二预设扭矩。
106.其中,第一预设扭矩与第二预设扭矩的方向相反、大小相同。也即,若第一预设扭矩为正方向上的扭矩时,第二预设扭矩可以是与第一预设扭矩大小相同、方向相反的扭矩,也即第二预设扭矩可以是反方向上的扭矩。比如,第一预设扭矩可以为0.1nm,那么第二预设扭矩可以为-0.1nm,当然,具体取值并不以此为限,根据实际的应用场景可以灵活设定。
107.在一些实施例中,第一扭矩施加指令可以包括第一预设扭矩和第二预设扭矩中任一扭矩的大小和方向,基于上述说明,可以理解的是,若第一预设扭矩和第二预设扭矩中任一扭矩的大小和方向已知,则可以根据两者之间的关系确定另一预设扭矩的大小和方向,向目标关节分别施加第一预设扭矩和第二预设扭矩。比如,可以先向目标关节施加第一预设扭矩,然后再向目标关节分别施加第二预设扭矩。
108.s502、分别获取第一预设扭矩施加时目标关节对应的第一关节位置和第二预设扭矩施加时目标关节对应的第二关节位置。
109.基于上述说明,向目标关节分别施加第一预设扭矩和第二预设扭矩时,可以分别获取第一预设扭矩施加时目标关节对应的第一关节位置和第二预设扭矩施加时目标关节
对应的第二关节位置。可选地,具体获取时,可以通过目标关节对应的关节位置传感器采集获取,在此不作限定。
110.s503、根据第一关节位置和第二关节位置,计算目标关节对应的关节间隙补偿值。
111.其中,目标关节对应的关节间隙补偿值可以通过计算第一关节位置和第二关节位置之间的位置差确定,也即,可以将第一关节位置和第二关节位置之间的位置差作为目标关节对应的关节间隙补偿值。
112.基于上述说明,目标关节对应的关节间隙补偿值和目标关节对应的目标关节间隙补偿值之间的关系可以表示为如下公式:
[0113][0114]
其中,θ
gap
表示目标关节对应的目标关节间隙补偿值,表示目标关节的参考运动速度,δθ
gap
表示目标关节对应的关节间隙补偿值。从该公式中可以看出,通过运算则可以确定目标关节的运动方向。
[0115]
图6为本技术实施例提供的另一种多关节机器人运动控制方法的流程示意图。可选地,如图6所示,上述根据扭矩施加指令,向目标关节施加目标扭矩,获取目标关节对应的关节弹性系数的步骤,可以包括:
[0116]
s601、根据第二扭矩施加指令,向目标关节施加预设扭矩集合,预设扭矩集合包括多个第三扭矩。
[0117]
其中,多个第三扭矩中可以包括多个正扭矩和多个负扭矩,部分正扭矩的大小与部分负扭矩的大小可以相同。示例地,该多个第三扭矩可以包括:-5nm、-4.5nm、-4nm、

、4nm、4.5nm、5nm,也即该多个第三扭矩可以包括等间隔的一系列扭矩,当然,根据实际的应用场景,多个第三扭矩也可以包括非等间隔的一系列扭矩,比如,可以包括:-5nm、-4nm、

、3nm、4.5nm、5nm等,具体取值方式并不以此为限。
[0118]
s602、分别获取各第三扭矩施加时目标关节对应的第三关节位置。
[0119]
s603、根据各第三关节位置、目标关节的参考运动位置,计算各关节控制误差。
[0120]
各第三扭矩的具体施加过程可参加前述第一预设扭矩、第二预设扭矩的施加过程,在此不再赘述。其中,向目标关节施加各第三扭矩时,可以分别获取各第三扭矩施加时目标关节对应的第三关节位置,可以理解的是,此时将获取到多个第三关节位置。
[0121]
基于上述说明,进一步地,可以获取各第三关节位置与目标关节的参考运动位置之间的各关节控制误差,各关节控制误差可以表征施加各第三扭矩时目标关节的控制误差。
[0122]
s604、根据各关节控制误差和各第三扭矩,获取目标关节对应的关节弹性系数。
[0123]
基于上述说明,还可以理解的是,每一关节控制误差将对应一第三扭矩,那么,此时可以根据各关节控制误差和各第三扭矩,拟合获取目标关节对应的关节弹性系数。其中,拟合公式可以表示为如下公式:
[0124]
f=kθ
err
[0125]
其中,f表示预设扭矩集合,θ
err
表示预设扭矩集合对应的关节控制误差集合,k表示目标关节对应的关节弹性系数。
[0126]
需要说明的是,具体拟合时,可以基于最小二乘法拟合得到,当然,本技术在此并不限定具体的拟合算法,根据实际的应用场景可以灵活选择。
[0127]
图7为本技术实施例提供的一种多关节机器人运动控制装置的功能模块示意图,该装置基本原理及产生的技术效果与前述对应的方法实施例相同,为简要描述,本实施例中未提及部分,可参考方法实施例中的相应内容。如图7所示,该运动控制装置100可以包括:
[0128]
获取模块110,用于获取多关节机器人中目标关节的运动方向;
[0129]
确定模块120,用于根据所述目标关节的运动方向和预设补偿表,确定目标关节对应的目标关节间隙补偿值,所述预设补偿表包括对所述目标关节施加预设扭矩时所述目标关节对应的关节间隙补偿值;
[0130]
控制模块130,用于根据所述目标关节对应的目标关节间隙补偿值和目标关节的参考运动位置,对所述目标关节进行跟踪控制。
[0131]
在可选的实施方式中,所述预设补偿表还包括对所述目标关节施加预设扭矩集合时所述目标关节对应的关节弹性系数;所述控制模块130,具体用于根据所述预设补偿表,确定所述目标关节对应的目标关节弹性系数;
[0132]
根据所述目标关节对应的目标关节间隙补偿值、所述目标关节弹性系数以及所述目标关节的参考运动位置,对所述目标关节进行跟踪控制。
[0133]
在可选的实施方式中,所述控制模块130,具体用于根据逆运动学算法,获取所述目标关节预期输出的关节力;
[0134]
根据所述目标关节弹性系数和所述目标关节预期输出的关节力,计算目标关节弹性补偿值;
[0135]
根据所述目标关节对应的目标关节间隙补偿值、所述目标关节弹性补偿值、以及所述目标关节的参考运动位置,对所述目标关节进行跟踪控制。
[0136]
在可选的实施方式中,所述确定模块120,还用于响应于预设补偿表的获取请求,生成扭矩施加指令;
[0137]
根据所述扭矩施加指令,向所述目标关节施加目标扭矩,分别获取所述目标关节对应的关节间隙补偿值和关节弹性系数;
[0138]
根据所述目标关节对应的关节间隙补偿值和关节弹性系数,生成所述预设补偿表。
[0139]
在可选的实施方式中,所述确定模块120,具体用于根据第一扭矩施加指令,分别向所述目标关节施加第一预设扭矩和第二预设扭矩,其中,所述第一预设扭矩与所述第二预设扭矩的方向相反、大小相同;
[0140]
分别获取所述第一预设扭矩施加时所述目标关节对应的第一关节位置和所述第二预设扭矩施加时所述目标关节对应的第二关节位置;
[0141]
根据所述第一关节位置和所述第二关节位置,计算所述目标关节对应的关节间隙补偿值。
[0142]
在可选的实施方式中,所述确定模块120,具体用于计算所述第一关节位置和所述第二关节位置之间的位置差,并将所述位置差作为所述目标关节对应的关节间隙补偿值。
[0143]
在可选的实施方式中,所述确定模块120,具体用于根据第二扭矩施加指令,向所
述目标关节施加预设扭矩集合,所述预设扭矩集合包括多个第三扭矩;
[0144]
分别获取各所述第三扭矩施加时所述目标关节对应的第三关节位置;
[0145]
根据各所述第三关节位置、所述目标关节的参考运动位置,计算各关节控制误差;
[0146]
根据各所述关节控制误差和各所述第三扭矩,获取所述目标关节对应的关节弹性系数。
[0147]
上述装置用于执行前述实施例提供的方法,其实现原理和技术效果类似,在此不再赘述。
[0148]
以上这些模块可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路,例如:一个或多个特定集成电路(application specific integrated circuit,简称asic),或,一个或多个微处理器,或,一个或者多个现场可编程门阵列(field programmable gate array,简称fpga)等。再如,当以上某个模块通过处理元件调度程序代码的形式实现时,该处理元件可以是通用处理器,例如中央处理器(central processing unit,简称cpu)或其它可以调用程序代码的处理器。再如,这些模块可以集成在一起,以片上系统(system-on-a-chip,简称soc)的形式实现。
[0149]
图8为本技术实施例提供的一种电子设备结构示意图,该电子设备可以集成于多关节机器人中。如图8所示,该电子设备可以包括:处理器210、存储介质220和总线230,存储介质220存储有处理器210可执行的机器可读指令,当电子设备运行时,处理器210与存储介质220之间通过总线230通信,处理器210执行机器可读指令,以执行上述方法实施例的步骤。具体实现方式和技术效果类似,这里不再赘述。
[0150]
可选地,本技术还提供一种存储介质,存储介质上存储有计算机程序,计算机程序被处理器运行时执行上述方法实施例的步骤。具体实现方式和技术效果类似,这里不再赘述。
[0151]
在本技术所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
[0152]
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0153]
另外,在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
[0154]
上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)或处理器(英文:processor)执行本技术各个实施例方法的部分步骤。而前述的存储介质包括:u盘、移动硬盘、只读存储器(英文:read-only memory,简称:rom)、随机存取存储器(英文:random access memory,简称:
ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0155]
需要说明的是,在本文中,诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0156]
以上仅为本技术的优选实施例而已,并不用于限制本技术,对于本领域的技术人员来说,本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本技术的保护范围之内。应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。以上仅为本技术的优选实施例而已,并不用于限制本技术,对于本领域的技术人员来说,本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本技术的保护范围之内。
再多了解一些

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