[发明专利]机械臂、机械臂控制方法及系统

权利要求书

1.一种机械臂控制方法，其特征在于，所述机械臂包括关节和与所述关节通信连接的力矩控制器、速度偏差控制器和扰动补偿器，所述关节包括电机端和与所述电机端驱动连接的负载端；所述机械臂控制方法包括：

确定所述力矩控制器输出的第一控制电流；

确定所述速度偏差控制器输出的第二控制电流；

确定所述扰动补偿器输出的第三控制电流；

基于所述第一控制电流、所述第二控制电流以及所述第三控制电流，确定所述电机端的输入电流。

2.根据权利要求1所述的机械臂控制方法，其特征在于，通过u_out＝a*u_τ-b*u_v-c*u_s+m_out得出所述电机端的输入电流u_out；其中，u_τ为所述第一控制电流，u_v为所述第二控制电流，u_s为所述第三控制电流，m_out为电流偏置量，a、b、c为常数。

3.根据权利要求1所述的机械臂控制方法，其特征在于，所述确定所述力矩控制器输出的第一控制电流包括：

确定所述负载端的实际力矩值；

获取输入至所述力矩控制器的期望力矩值；

基于所述负载端的所述实际力矩值和输入至所述力矩控制器的所述期望力矩值，确定所述第一控制电流。

4.根据权利要求3所述的机械臂控制方法，其特征在于，通过u_τ＝K_i*∫(τ_cmd-τ_a)dt-K_p*τ_a+m_τ得出所述第一控制电流u_τ；其中，K_i为所述力矩控制器的积分项系数，K_p为所述力矩控制器的比例项系数，τ_a为所述负载端的实际力矩值，τ_cmd为输入至所述力矩控制器的所述期望力矩值，m_τ为常数。

5.根据权利要求3所述的机械臂控制方法，其特征在于，所述机械臂还包括设置在所述负载端的力矩传感器；所述确定所述负载端的实际力矩值包括：

获取所述力矩传感器的电压信号；

基于所述电压信号，确定所述实际力矩值。

6.根据权利要求5所述的机械臂控制方法，其特征在于，所述机械臂还包括第一滤波器；所述基于所述电压信号，确定所述实际力矩值包括：

通过所述第一滤波器基于设定的第一预设频率范围对所述电压信号进行过滤；

基于已过滤的所述电压信号确定所述实际力矩值。

7.根据权利要求6所述的机械臂控制方法，其特征在于，所述基于已过滤的所述电压信号确定所述实际力矩值包括：

将已过滤的所述电压信号转换为力矩值；

确定所述力矩传感器的零点漂移量、重力补偿量以及灵敏度；

基于所述力矩传感器的所述零点漂移量、所述重力补偿量、所述灵敏度以及所述力矩值，确定所述实际力矩值。

8.根据权利要求7所述的机械臂控制方法，其特征在于，通过τ_a＝(U-Z₀)*s^-1-G+m_a得出所述实际力矩值τ_a；其中，U为已过滤的所述电压信号，Z₀为所述力矩传感器的零点漂移量，s^-1为所述力矩传感器的灵敏度s的倒数，G为所述力矩传感器的重力补偿量，m_a为常数。

9.根据权利要求3所述的机械臂控制方法，其特征在于，所述确定所述力矩控制器的期望力矩值包括：

基于期望力矩确定模型确定所述力矩控制器的所述期望力矩值，所述期望力矩确定模型为机器学习模型。