[发明专利]机器人关节角度检验方法、装置、设备及介质

权利要求书

1.一种机器人关节角度检验方法，其特征在于，所述关节上设有加速度计，所述机器人关节角度检验方法包括：

获取目标机械臂关节上的加速度计的运动参数，所述运动参数包括加速度数据和安装角度，所述目标机械臂为同一参照系中包括至少一个关节的机械臂；

根据所述加速度数据和安装角度进行计算，得到所述目标机械臂关节的第一当前关节角度；

获取编码器检测的所述目标机械臂关节的第二当前关节角度，所述编码器设置于减速机的电机侧和/或输出侧；

根据所述第一当前关节角度和所述第二当前关节角度，判断机器人关节角度是否异常；

所述根据所述加速度数据和安装角度进行计算，得到所述目标机械臂关节的第一当前关节角度，具体包括：

建立关节角度与所述运动参数的方程组；

对所述方程组进行变换，得到关节角度关于所述运动参数的表达式；

通过高斯-牛顿迭代法求解所述表达式，获取相应的第一当前关节角度；

所述通过高斯-牛顿迭代法求解所述表达式，获取相应的第一当前关节角度，包括：

通过如下公式求解所述表达式，获取相应的第一当前关节角度θ^(k+1)：

θ^(k+1)＝θ^(k)-[J(θ^(k))^TJ(θ^(k))]^-1J(θ^(k))^Te(θ^(k))

其中，θ为关节角度，θ^(k)为θ的第k次迭代值，J(θ^(k))为θ^(k)的误差系数矩阵，J(θ^(k))^T为θ^(k)的误差系数矩阵转置，e(θ^(k))为θ^(k)对应的加速度值误差矩阵。

2.如权利要求1所述的机器人关节角度检验方法，其特征在于，所述加速度数据包括所述加速度计在空间坐标系中的加速度数值、加速度方向以及加速度沿各轴向的分量，其中，所述空间坐标系包括地面坐标系和以各加速度计为原点的关节坐标系。

3.如权利要求1所述的机器人关节角度检验方法，其特征在于，所述建立关节角度与所述运动参数的方程组，包括

建立如下式所述的关节角度与所述运动参数的方程组：

a_n＝(R_bR₁…R_mA_n)^TG；

其中，a_n为重力加速度在第n个加速度计坐标系上的投影值，R_b为地面坐标系x_by_bz_b到基座坐标系x₀y₀z₀的姿态变换矩阵，R₁为基座坐标系x₀y₀z₀到第一关节坐标系x₁y₁z₁的姿态变换矩阵，R_m为第m-1关节坐标系x_m-1y_m-1z_m-1到第m关节坐标系x_my_mz_m的姿态变换矩阵，A_n为与加速度计的安装角度对应相关的姿态变换矩阵，为常量矩阵，T表示矩阵的转置，G为重力加速度转置矩阵。

4.如权利要求1所述的机器人关节角度检验方法，其特征在于，所述对所述方程组进行变换，得到关节角度关于所述运动参数的表达式，具体为：

对所述方程组进行计算，得到所述运动参数对应的关节角度θ，误差系数矩阵J(θ)和加速度值误差矩阵e(θ)的表达式。