[发明专利]仿生手的控制方法及装置、存储介质、电子设备有效
申请号: | 202010640814.7 | 申请日: | 2020-07-06 |
公开(公告)号: | CN111791233B | 公开(公告)日: | 2022-02-01 |
发明(设计)人: | 汤恩琼;姚秀军;桂晨光;韩久琦 | 申请(专利权)人: | 京东科技信息技术有限公司 |
主分类号: | B25J9/16 | 分类号: | B25J9/16;B25J15/00 |
代理公司: | 北京律智知识产权代理有限公司 11438 | 代理人: | 王辉;阚梓瑄 |
地址: | 100176 北京市大兴区北京经*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 生手 控制 方法 装置 存储 介质 电子设备 | ||
1.一种仿生手的控制方法,其特征在于,包括
根据仿生手的期望速度以及实际速度,计算在没有被抓取对象时,控制所述仿生手以所述期望速度进行运动时,手指电机所需的期望电流;
根据所述期望电流以及当所述仿生手触碰到所述被抓取对象时,所述手指电机处于堵转状态时所具有的堵转电流,确定预设电流阈值,并计算从所述预设电流阈值上升到所述堵转电流时,所需要的上升时间;
根据所述上升时间计算所述仿生手抓取所述被抓取对象所需的抓取时间,并从所述仿生手触碰到所述被抓取对象时,对所述抓取时间开始计时,当所述抓取时间的计时长度达到后,根据当前时刻的手指电机的实时输出电流计算驱动所述仿生手抓取所述被抓取对象所需的占空比;
当所述抓取时间的计时长度达到后,控制所述手指电机断电自锁,并基于所述占空比控制所述仿生手的手指进行屈伸运动,以抓取所述被抓取对象。
2.根据权利要求1所述的仿生手的控制方法,其特征在于,根据仿生手的期望速度以及实际速度,计算在没有被抓取对象时,控制所述仿生手以所述期望速度进行运动时,手指电机所需的期望电流包括:
计算仿生手的期望速度以及实际速度之间的速度差值,并利用第一PID控制器对所述速度差值进行运算,得到电流指令;
对所述电流指令进行限幅运算,得到在没有被抓取对象时,控制所述仿生手以所述期望速度进行运动时,手指电机所需的期望电流。
3.根据权利要求1所述的仿生手的控制方法,其特征在于,根据所述上升时间计算所述仿生手抓取所述被抓取对象所需的抓取时间包括:
根据所述上升时间以及所述被抓取对象的硬度,确定所述仿生手抓取所述被抓取对象所需的抓取时间;
其中,所述被抓取对象的硬度的大小,与抓取所述被抓取对象所需的抓取时间的长短,成正比。
4.根据权利要求1所述的仿生手的控制方法,其特征在于,根据当前时刻的手指电机的实时输出电流计算驱动所述仿生手抓取所述被抓取对象所需的占空比包括:
计算所述当前时刻的手指电机的实时输出电流与所述期望电流之间的电流差值,并利用第二PID控制器对所述电流差值进行运算,得到驱动所述仿生手抓取所述被抓取对象所需的占空比。
5.根据权利要求1所述的仿生手的控制方法,其特征在于,基于所述占空比控制所述仿生手的手指进行屈伸运动,以抓取所述被抓取对象包括:
将所述占空比输入至所述手指电机的驱动模块;
通过所述驱动模块控制所述手指电机的线圈端电压,以对所述手指电机的电机转速进行调节,进而通过传动机构控制所述仿生手的手指进行屈伸运动,以抓取所述被抓取对象。
6.根据权利要求1-5任一项所述的仿生手的控制方法,其特征在于,当所述手指电机处于堵转状态时,所述占空比越大,所述堵转电流越大,所述手指电机输出的转矩也越大,所述仿生手的手指抓取到所述被抓取对象后输出的推力越大。
7.根据权利要求1-5任一项所述的仿生手的控制方法,其特征在于,所述仿生手具有五根手指,
其中,所述五根手指中的大拇指具有屈伸以及旋转两个自由度,除开所述大拇指以外的其他手指仅具有屈伸自由度;
每一个所述自由度具有一个对应的手指电机。
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