[发明专利]一种基于双编码器的机器人关节力矩测量方法

权利要求书

1.一种基于双编码器的机器人关节力矩测量方法，其特征在于，包括：

(1)在机器人关节的电机端安装绝对值编码器A，进行电机控制及获取该电机在转动过程中相对于固定端的角度变化值；

(2)在机器人关节的谐波减速器的输出端安装绝对值编码器B，获取机器人关节在运动过程中输出端相对于固定端的角度值；

(3)机器人关节的关节控制器采集绝对值编码器A与绝对值编码器B的数据信号，并实时采集电机转动电流；

(4)将关节控制器采集到的绝对值编码器A与绝对值编码器B的数据信号差值作为主要输入，通过数据拟合的方法计算机器人关节输出力矩。

2.如权利要求1所述的机器人关节力矩测量方法，其特征在于，对于首次装配的机器人关节，在谐波减速器的输出端安装力矩传感器，进行数据采集后再取下。

3.如权利要求1所述的机器人关节力矩测量方法，其特征在于，数据拟合方法包括神经网络计算。

4.如权利要求3所述的机器人关节力矩测量方法，其特征在于，采用神经网络计算的方法计算机器人关节力矩输出时，在神经网络计算机器人关节输出力矩前，还包括对谐波减速器和电极进行神经网络训练步骤，并保存神经网络训练后的网络结构以及权值文件。

5.如权利要求4所述的机器人关节力矩测量方法，其特征在于，对于同一型号且具有一致性的谐波减速器及电机，可以省略神经网络训练的步骤，用同一个神经网络及相同的网络权值，计算得到各个关节的力矩。

6.如权利要求5所述的机器人关节力矩测量方法，其特征在于，神经网络的计算包括在机器人关节控制器内计算和使用高速通信总线将机器人控制系统采集的数据发送到上位机计算两种方式。

7.如权利要求6所述的机器人关节力矩测量方法，其特征在于，采用上位机计算机器人关节输出力矩的方式时，上位机经过神经网计算后将得到的机器人关节输出力矩再发送给关节控制器或通过上位机直接进行力矩控制。

8.一种具有双编码器的机器人关节，该机器人关节通过前述任一项权利要求1-7所述的机器人关节力矩测量方法测量机器人关节力矩，其特征在于，该机器人关节包括关节外壳、电机、关节控制器、谐波减速器、绝对值编码器A和绝对值编码器B，所述关节外壳包裹在机器人关节外部，所述电机、关节控制器、谐波减速器、绝对值编码器A和绝对值编码器B安装在所述关节外壳内，所述绝对值编码器A安装在所述电机上所述绝对值编码器B安装在所述谐波减速器的输出端；所述绝对值编码器A和绝对值编码器B均与所述关节控制器连接；所述关节控制器分别与所述电机和上位机连接。

9.一种机器人，该机器人包括前述权利要求8所述的具有双编码器的机器人关节，并通过前述任一项权利要求1-7所述基于双编码器的机器人关节力矩测量方法测量机器人关节力矩。

10.本发明还提供一种计算机可读存储介质，其中存储有程序，该程序被执行时，实现前述任一项权利要求1-7所述基于双编码器的机器人关节力矩测量方法。