[发明专利]一种外力矩的测量方法、装置、控制器及机械臂有效

专利信息
申请号: 201910594866.2 申请日: 2019-07-03
公开(公告)号: CN112171655B 公开(公告)日: 2023-01-31
发明(设计)人: 黄睿;郎需林;庄飞飞;林炯辉 申请(专利权)人: 深圳市越疆科技有限公司
主分类号: B25J9/16 分类号: B25J9/16;B25J19/00
代理公司: 深圳市华勤知识产权代理事务所(普通合伙) 44426 代理人: 隆毅
地址: 518000 广东省深圳*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 一种 外力 测量方法 装置 控制器 机械
【说明书】:

发明涉及外力矩测量技术领域,尤其涉及一种外力矩的测量方法、装置、控制器及机械臂。本实施例提供的外力矩的测量方法、装置及控制器,通过获取光电编码器记录的第一转角以及磁编码器记录的第二转角;将所述第一转角与第二转角输入预先建立的测量模型;基于所述测量模型,确定所述机械臂关节的外力矩。通过测量模型测量所述机械臂关节的外力矩,使得测量数据较准确,能够在没有使用力矩传感器的情况下保证所述外力矩的测量精度,同时使得测量成本较低。

技术领域

本发明涉及外力矩测量技术领域,尤其涉及一种外力矩的测量方法、装置、控制器及机械臂。

背景技术

外力矩,是指是外力作用下产生的力矩,比如扭矩,转矩。所述外力矩的测量,通常是采用电机的电流来估算关节外力矩,或者通过关节的力矩传感器来测量外力矩。

但是,申请人发现,采用电机的电流来估算关节外力矩无法避免摩擦力形成的误差,测量数据不准确;采用关节的力矩传感器来测量外力矩,因力矩传感器的成本较高,使得测量成本较高。

发明内容

本发明实施例提供一种外力矩的测量方法、装置、控制器及机械臂,以提高机械臂关节的外力矩测量的精准度。

第一方面,本发明实施例提供了一种外力矩的测量方法,应用于控制器,所述控制器用于控制机械臂关节,所述机械臂关节包括电机、减速机、设于电机输出端的光电编码器以及设于减速机输出端的磁编码器,所述方法包括:

获取所述光电编码器记录的第一转角以及磁编码器记录的第二转角;

将所述第一转角与第二转角输入预先建立的测量模型;

基于所述测量模型,确定所述机械臂关节的外力矩。

可选地,

所述测量模型为:T=k*(q-s);

其中,T为外力矩,k为测量系数,q为第一转角,s为第二转角。

可选地,在所述获取所述光电编码器记录的第一转角以及磁编码器记录的第二转角将之前,包括:

计算所述减速机的测量系数。

可选地,所述计算所述减速机的测量系数,包括:

控制所述机械臂关节按照多个预设力矩进行动作;

获取与所述多个预设力矩对应的第一转角与第二转角;

基于多个预设力矩以及与所述多个预设力矩对应的第一转角与第二转角,确定多个测量系数的估值;

将所述多个测量系数的估值进行线性回归计算,确定测量系数。

第二方面,本发明实施例提供了一种外力矩的测量装置,所述装置用于控制机械臂关节,所述机械臂关节包括电机、减速机、设于所述电机输出端的光电编码器以及设于所述减速机输出端的磁编码器,所述装置包括:

获取模块,用于获取所述光电编码器记录的第一转角以及磁编码器记录的第二转角;

输入模块,用于将所述第一转角与第二转角输入预先建立的测量模型;

第一确定模块,用于基于所述测量模型,确定所述机械臂关节的外力矩。

可选地,所述测量模型为:T=k*(q-s);

其中,T为外力矩,k为测量系数,q为第一转角,s为第二转角。

所述装置还包括:

计算模块,用于计算所述减速机的测量系数。

可选地,所述计算模块,包括:

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