[发明专利]一种机器人的伺服控制方法、装置及机器人

说明书

本发明适用于机器人控制技术领域，提供了一种机器人的伺服控制方法、装置及终端设备，包括：获取所述机器人的各关节的实际力矩，获取关节减速比和所述机器人的各关节的电机额定力矩，根据所述关节减速比、所述各关节的实际力矩、所述各关节的电机额定力矩获取所述各关节的力矩前馈指令值，根据所述力矩前馈指令值对所述机器人所有关节的力矩进行前馈补偿。本发明通过获取机器人在不同运动状态下的实际力矩、关机减速比及电机额定力矩并进行计算，获取机器人各关节的力矩前馈补偿值，以对各关节的力矩进行前馈补偿，提高了机器人在加减速段的动态跟踪性能。

技术领域

本发明属于机器人控制技术领域，尤其涉及一种机器人的伺服控制方法、装置及机器人。

背景技术

机器人的伺服控制主要依靠于伺服本身的三环控制(即位置环、速度环和力矩环)为主，依赖于PID控制对输出的调节。

由于PID控制本身存在着超调和时间滞后的问题，使伺服控制的精度受到了约束。目前，很多伺服通过加入速度前馈指令来增强伺服的跟踪性能。

然而，由于机器人在运动过程中的速度变化比较大，仍会出现滞后现象，降低了伺服的跟踪性能。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种机器人的伺服控制方法、装置及机器人，以解决现有技术中PID控制存在超调和时间滞后现象，使伺服控制的精度受到了约束的问题。

本发明实施例的第一方面提供了一种机器人的伺服控制方法，包括：

获取所述机器人的各关节的实际力矩；

获取关节减速比和所述机器人的各关节的电机额定力矩；

根据所述关节减速比、所述各关节的实际力矩、所述各关节的电机额定力矩获取所述各关节的力矩前馈指令值；

根据所述力矩前馈指令值对所述机器人所有关节的力矩进行前馈补偿。

可选的，获取所述机器人的各关节的实际力矩，包括：

获取所述机器人的各关节的动力学参数；其中，所述动力学参数包括惯量张量、静力矩、质量、电机转子惯量、粘性摩擦系数和库伦摩擦系数；

根据所述机器人的各关节的动力学参数进行速度规划，获取速度规划结果；

根据所述速度规划结果获取所述机器人的各关节的实际力矩。

可选的，根据所述速度规划结果获取所述机器人的各关节的实际力矩之前，还包括：

通过牛顿欧拉法或拉格朗日法建立逆动力学模型。

可选的，根据所述速度规划结果获取所述机器人的各关节的实际力矩，包括：

根据逆动力学模型对所述速度规划结果进行计算，获取所述机器人的各关节的实际力矩。

可选的，根据所述力矩前馈指令值对所述机器人所有关节的力矩进行前馈补偿，包括：

发送所述力矩前馈指令值至力矩前馈端口；

控制所述力矩前馈端口根据所述力矩前馈指令值对所述机器人所有关节的力矩进行前馈补偿。

可选的，根据所述关节减速比、所述各关节的实际力矩、所述各关节的电机额定力矩获取所述各关节的力矩前馈指令值，包括：

根据力矩计算公式对所述关节减速比、所述各关节的实际力矩和所述各关节的电机额定力矩进行计算，获取所述各关节的力矩前馈指令值。

可选的，所述力矩计算公式为：