[发明专利]识别摩擦力的机器人控制方法、装置、机器人及存储介质

权利要求书

1.一种识别摩擦力的机器人控制方法，其特征在于，所述方法包括：

获取关节运动范围、关节速度范围、关节加速度范围和摩擦力识别精度；

根据所述关节运动范围、关节速度范围、关节加速度范围和摩擦力识别精度，进行关节摩擦力识别的运动轨迹规划；

以预设时间为周期，将所述运动轨迹规划插补成离散的点位数据，输出插补点位数据给机器人各关节的伺服控制器；

获取运动过程中关节电机位置和关节电机电流，所述关节电机位置是从机器人运动关节伺服电机光电编码器采集，所述关节电机电流是从机器人运动关节伺服驱动模块电流传感器采集；

根据所述关节电机位置和关节电机电流，计算关节摩擦力参数并输出；

所述根据所述关节运动范围、关节速度范围、关节加速度范围和摩擦力识别精度，进行关节摩擦力识别的运动轨迹规划具体：

根据所述关节运动范围，获得起点位置q_s和终点位置q_e，获取整段运动的距离S，S＝|q_e-q_s|；

将整段运动分为加速区和减速区两部分，每个区的运动距离为

对于加速区，第一匀速段数目为其中ceil为向上取整符号，加速区匀速段起始速度为vs₁，加速区匀速段结束速度为ve₁，加速区匀速段间隔为step；

所有匀速段的第一速度向量[vs₁，vs₁+step，...，vs₁+(n₁-2)×step,ve₁]，起点时速度为0，则第二速度向量为[0,vs₁+0×step,vs₁+1×step,...,vs₁+(n₁-2)×step,ve₁],向量长度为n₁+1；所述摩擦力识别精度自适应调整第一匀速段数目；

根据第二速度向量及加速度acc，计算得到每个小加速区间的时间t_i及走过的距离s_i:

每个小加速区间走过的距离之和S_acc与匀速段持续时间T₁为

S_acc＝∑s_i

对于减速区，减速区匀速段起始速度vs₂:

减速区匀速段结束速度ve₂：减速区减速度为dec＝-acc，减速区匀速段间隔为-step，第二匀速段数目为其中ceil为向上取整符号,所有匀速段可构成第三速度向量[ve₁,vs₂,vs₂-step,...,vs₁-(n₂-2)×step]，终点时速度为0，第四速度向量为[ve₁,vs₂,vs₂-step，...,vs₁-(n₂-2)×step,0],向量长度为n₂+1；

根据第四速度向量及减速度dec，计算得到每个小减速区间的时间t_i及走过的距离s_i:

每个小减速区间走过的距离之和S_dec与匀速段持续时间T₂为

S_dec＝∑s_i

所述根据所述关节电机位置和关节电机电流，计算关节摩擦力参数并输出具体：

通过关节减速机减速比获取估计关节位置；

对所述估计关节位置滤波后，进行微分获得估计关节速度和估计关节加速度；

根据预设加速度阈值，获得处于匀速段的速度及对应时刻的电流，电流值转化为关节力矩，通过stribeck摩擦力模型和非线性辨识方法拟合，获得关节摩擦力参数并输出。

2.根据权利要求1所述的识别摩擦力的机器人控制方法，其特征在于，所述预设时间为1ms。