[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

说明书

本申请适用于机器人技术领域，提供了一种识别摩擦力的机器人控制方法，包括：通过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，计算关节摩擦力参数并输出。本发明，可准确识别整过运动过程的关节摩擦力。

技术领域

本申请属于机器人技术领域，尤其涉及一种识别摩擦力的机器人控制方法、装置、机器人及存储介质。

背景技术

为了避免关节摩擦力影响多关节机器人的控制性能，尤其是多关节机器人在低速状态下的控制性能，往往需要准确识别关节摩擦力参数。

现有技术之一的摩擦力识别方法是：建立并联机器人的包含摩擦力的动力学模型；根据并联机器人的动力学模型建立用于描述动力学辨识参数的最小二乘方程；根据所述最小二乘方程，建立激励轨迹的优化准则，并且采用有限傅里叶级数来描述激励轨迹的数学模型；控制并联机器人以最优激励轨迹作为期望运动轨迹，测量并计算实际运动轨迹；利用辨识算法和实际运动轨迹对包含摩擦力参数的动力学模型参数进行辨识。

现有技术之二的摩擦力识别方法是机器人按照激励轨迹进行周期性运动；在运动过程中，以一定采样频率采集各个关节的角度和力矩；建立包含摩擦力的串联机器人动力学模型，使用带权最小二乘法计算出包含摩擦力参数的机器人动力学参数；在计算得到的动力学参数的参数空间邻域范围内，使用半正定矩阵规划方法，得到一组既满足物理可行性要求，又与计算的参数最接近的包含摩擦力参数的新的动力学参数。

以上现有摩擦力识别方法是将机器人关节摩擦力放在包含惯性力、科氏力的机器人动力学模型中，通过傅里叶级数激励轨迹和最小二乘法一起辨识，由于最小二乘法的特性，只能保证整体模型的精度，不能保证摩擦力参数的准确性，存在不足。

发明内容

本申请实施例提供了一种识别摩擦力的机器人控制方法、装置、机器人及存储介质，可以解决现有技术只能保证整体模型的精度，不能保证摩擦力参数的准确性的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种识别摩擦力的机器人控制方法，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。

第二方面，本申请实施例提供了一种识别摩擦力的机器人控制装置，包括：

参数获取模块，用于获取关节运动范围、关节速度范围、关节加速度范围和摩擦力识别精度；

轨迹规划模块，用于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；

运动控制模块，用于以预设时间为周期，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；

数据采集模块，用于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。

摩擦力获取模块，用于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。