[发明专利]一种柔性关节扰动观测方法、力矩控制方法和设备

说明书

一种柔性关节扰动观测方法、力矩控制方法、扰动观测器、控制器、柔性关节力矩控制设备和计算机可读存储介质，其中，力矩控制方法包括：根据预设的收敛时间指标，确定有限时间收敛的扰动观测器参数和控制器参数；根据获取到的柔性关节电机输出端和柔性关节负载端的测量信息以及期望的柔性关节输出力矩信息，确定柔性关节力矩控制的误差变量信息；根据所述误差变量信息和所述扰动观测器参数，确定扰动估计信息；根据所述扰动估计信息、所述误差变量信息和所述控制器参数，确定线性连续的柔性关节电机力矩的控制率，按照所述控制率控制所述柔性关节电机力矩。

技术领域

本文涉及自动控制领域，尤指一种柔性关节扰动观测方法、力矩控制方法、扰动观测器、控制器、柔性关节力矩控制设备和计算机可读存储介质。

背景技术

近年来，随着对机器人灵活性、安全性和任务复杂度的提升，人机协作及人机共融的方式成为了机器人产业的一种新趋势。

人机紧密协作场景对机器人的感知能力、控制能力和安全性保障能力提出了更高的要求，而具备力感知和力控制功能的柔性关节应用也随之逐步普遍，其也是是机器人智能化的重要标志。

然而，当前商业化的机器人大都采用位置控制或者速度控制等高刚度控制模式，各关节的运动轨迹严格按照预定义轨迹执行，其环境适应性差，对负载的感知能力弱，无法满足人机交互对安全的高需求。即便对于少数采用柔性关节的机器人产品，大多采用传统的PID(比例-积分-微分)控制器，其力矩控制性能也存在精度差、抗干扰能力差，收敛时间长的缺陷。

发明内容

本申请提供了一种柔性关节扰动观测方法、力矩控制方法、扰动观测器、控制器、柔性关节力矩控制设备和计算机可读存储介质，以实现有限时间柔性关节力矩控制。

本申请实施例提供了一种柔性关节力矩控制方法，包括：

根据预设的收敛时间指标，确定有限时间收敛的扰动观测器参数和控制器参数；

根据获取到的柔性关节电机输出端和柔性关节负载端的测量信息以及期望的柔性关节输出力矩信息，确定柔性关节力矩控制的误差变量信息；

根据所述误差变量信息和所述扰动观测器参数，确定扰动估计信息；

根据所述扰动估计信息、所述误差变量信息和所述控制器参数，确定线性连续的柔性关节电机力矩的控制率，按照所述控制率控制所述柔性关节电机力矩。

本申请实施例还提供一种柔性关节扰动观测方法，包括：

根据预设的收敛时间指标，确定有限时间收敛的扰动观测器参数；

根据获取到的柔性关节电机输出端和柔性关节负载端的测量信息以及期望的柔性关节输出力矩信息，确定柔性关节力矩控制的误差变量信息；

根据所述误差变量信息和所述扰动观测器参数，确定扰动估计信息。

本申请实施例还提供一种柔性关节力矩控制方法，包括：

根据预设的收敛时间指标，确定有限时间收敛的控制器参数；

获取扰动估计信息和误差变量信息，根据所述扰动估计信息、所述误差变量信息和所述控制器参数，确定线性连续的柔性关节电机力矩的控制率，按照所述控制率控制所述柔性关节电机力矩。

本申请实施例还提供一种扰动观测器，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现所述柔性关节扰动观测方法。

本申请实施例还提供一种控制器，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现所述柔性关节力矩控制方法。