[发明专利]解耦控制方法、装置、机器人及存储介质

权利要求书

1.一种解耦控制方法，其特征在于，包括：

获取运动控制对象的惯量矩阵、系统参数以及运行过程中当前时刻的运行参数，其中，所述运动控制对象包括至少两个可移动且可产生耦合现象的运动控制子对象，每个运动控制子对象配置有对应的驱动电机；

根据所述惯量矩阵确定对应的对角矩阵；

根据所述对角矩阵、所述系统参数以及所述运行参数确定所述运动控制对象的控制力矩向量；

根据所述运行参数和所述对角矩阵确定所述运动控制对象的力矩补偿向量；

根据所述控制力矩向量和所述力矩补偿向量确定所述运动控制对象当前时刻的力矩向量；

将所述力矩向量中各数值作为所述运动控制对象中对应运动控制子对象的力矩输出值。

2.根据权利要求1所述的解耦控制方法，其特征在于，所述根据所述惯量矩阵确定对应的对角矩阵包括：

对所述惯量矩阵做奇异值分解以得到对角矩阵，所述对角矩阵中对角线上的值为奇异值分解得到的特征值。

3.根据权利要求1所述的解耦控制方法，其特征在于，所述根据所述对角矩阵、所述系统参数以及所述运行参数确定所述运动控制对象的控制力矩向量包括：

根据所述系统参数以及所述运行参数确定所述运动控制对象的控制输入向量；

对所述对角矩阵与所述控制输入向量做乘法运算，以得到控制力矩向量。

4.根据权利要求3所述的解耦控制方法，其特征在于，所述根据所述系统参数以及所述运行参数确定所述运动控制对象的控制输入向量包括：

根据所述运行参数中的运行时刻，确定所述运动控制对象在当前时刻的目标运行参数；

根据所述目标运行参数、所述运行参数以及所述系统参数确定所述运动控制对象的控制输入向量，其中，所述系统参数包括：比例参数和积分参数，所述运行参数包括：运行时刻、所述运动控制对象的位置和所述运动控制对象的角速度。

5.根据权利要求4所述的解耦控制方法，其特征在于，所述获取运动控制对象的惯量矩阵、系统参数以及运行过程中当前时刻的运行参数之前还包括：

获取运动控制对象初始运行时刻的初始参数；

根据所述初始参数对所述运动控制对象进行运动规划，以根据运动规划结果确定所述运行时刻对应的目标运行参数。

6.根据权利要求3所述的解耦控制方法，其特征在于，所述对所述对角矩阵与所述控制输入向量做乘法运算，以得到控制力矩向量包括：

对所述对角矩阵与所述控制输入向量做乘法运算；

将乘法运算得到的结果作为低通滤波器的输入，并将滤波后得到的结果作为控制力矩向量。

7.根据权利要求1所述的解耦控制方法，其特征在于，所述根据所述运行参数和所述对角矩阵确定所述运动控制对象的力矩补偿向量包括：

根据所述运行参数确定所述运动控制对象的当前角加速度；

根据所述当前角加速度、所述运行参数中当前力矩参数和所述对角矩阵确定所述运动控制对象的力矩补偿向量。

8.一种解耦控制装置，其特征在于，包括：

参数获取模块，用于获取运动控制对象的惯量矩阵、系统参数以及运行过程中当前时刻的运行参数，其中，所述运动控制对象包括至少两个可移动且可产生耦合现象的运动控制子对象，每个运动控制子对象配置有对应的驱动电机；

对角矩阵确定模块，用于根据所述惯量矩阵确定对应的对角矩阵；

控制力矩确定模块，用于根据所述对角矩阵、所述系统参数以及所述运行参数确定所述运动控制对象的控制力矩向量；

力矩补偿确定模块，用于根据所述运行参数和所述对角矩阵确定所述运动控制对象的力矩补偿向量；

力矩向量确定模块，用于根据所述控制力矩向量和所述力矩补偿向量确定所述运动控制对象当前时刻的力矩向量；

输出值确定模块，用于将所述力矩向量中各数值作为所述运动控制对象中对应运动控制子对象的力矩输出值。