[发明专利]机械臂、机械臂控制方法及系统

说明书

本说明书实施例公开了一种机械臂控制方法，机械臂包括关节和与关节通信连接的力矩控制器、速度偏差控制器和扰动补偿器，关节包括电机端和与电机端驱动连接的负载端；机械臂控制方法包括：确定力矩控制器输出的第一控制电流；确定速度偏差控制器输出的第二控制电流；确定扰动补偿器输出的第三控制电流；基于第一控制电流、第二控制电流以及第三控制电流，确定电机端的输入电流。

技术领域

本说明书涉及机器人技术领域，特别涉及一种机械臂、机械臂控制方法及系统。

背景技术

随着自动化设备的普及，机械臂广泛的应用于工业和医疗等领域。在一些情况下，为了更好实现人机交互，需要用户手动拖动机械臂。

因此，有必要提供一种机械臂控制方法，使用户在拖动机械臂时，机械臂运动更轻快、平稳和顺滑，提升机械臂的拖动手感，提高用户体验。

发明内容

本说明书实施例之一提供一种机械臂控制方法，所述机械臂包括关节和与所述关节通信连接的力矩控制器、速度偏差控制器和扰动补偿器，所述关节包括电机端和与所述电机端驱动连接的负载端；所述机械臂控制方法包括：确定所述力矩控制器输出的第一控制电流；确定所述速度偏差控制器输出的第二控制电流；确定所述扰动补偿器输出的第三控制电流；基于所述第一控制电流、所述第二控制电流以及所述第三控制电流，确定所述电机端的输入电流。

本说明书实施例之一提供一种机械臂控制系统，所述机械臂包括关节和与所述关节通信连接的力矩控制器、速度偏差控制器和扰动补偿器，所述关节包括电机端和与所述电机端驱动连接的负载端；所述机械臂控制系统包括：第一确定模块，所述第一确定模块用于确定所述力矩控制器输出的第一控制电流；第二确定模块，所述第二确定模块用于确定所述速度偏差控制器输出的第二控制电流；第三确定模块，所述第三确定模块用于确定所述扰动补偿器输出的第三控制电流；第四确定模块，所述第四确定模块用于基于所述第一控制电流、所述第二控制电流以及所述第三控制电流，确定所述电机端的输入电流。

本说明书实施例之一提供一种机械臂，所述机械臂包括关节，所述关节包括电机端和与所述电机端驱动连接的负载端；力矩控制器，所述力矩控制器与所述电机端和所述负载端通信连接，所述力矩控制器用于基于输入的期望力矩值和所述负载端的实际力矩值确定第一控制电流，并将所述第一控制电流反馈到所述电机端；速度偏差控制器，所述速度偏差控制器与所述电机端和所述负载端通信连接，所述速度偏差控制器用于基于所述电机端的角速度和所述负载端的角速度确定第二控制电流，并将所述第二控制电流反馈到所述电机端；扰动补偿器，所述扰动补偿器与所述电机端和所述负载端通信连接，所述扰动补偿器用于基于所述电机端的角速度、所述负载端的实际力矩值以及当前时刻所述电机端的输入电流确定第三控制电流，并将所述第三控制电流反馈到所述电机端；所述电机端基于所述第一控制电流、所述第二控制电流和所述第三控制电流驱动所述负载端运动。

附图说明

本说明书将以示例性实施例的方式进一步说明，这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。这些实施例并非限制性的，在这些实施例中，相同的编号表示相同的结构，其中：

图1是根据本说明书一些实施例所示的机械臂运动控制系统的应用场景示意图；

图2是根据本说明书一些实施例所示的机械臂的简易结构示意图；

图3是根据本说明书一些实施例所示的机械臂控制流程示意图；

图4是根据本说明书一些实施例所示的机械臂的工作原理示意图；

图5是根据本说明书一些实施例所示的力矩控制器的工作原理示意图；

图6是根据本说明书一些实施例所示的速度偏差控制器的工作原理示意图；

图7是根据本说明书一些实施例所示的扰动补偿器的工作原理示意图；

图8是根据本说明书一些实施例所示的机械臂运动控制系统的示例性模块图。