[发明专利]一种仿生关节控制系统、方法、装置及存储介质

说明书

本申请公开了一种仿生关节控制系统、方法、装置及存储介质。该系统包括：肌肉机理模型和电机仿生模型；其中，肌肉机理模型用于将生物肌肉的运动机理映射到电机上，电机仿生模型用于对电机进行融合模拟；肌肉机理模型包括肌肉收缩子模型、肌肉串联子模型、肌肉并联弹性子模型和肌肉阻尼子模型；电机仿生模型包括收缩电机、并联电机、串联电机和阻尼电机；肌肉收缩子模型用于将肌肉的收缩部件产生的力映射到收缩电机上，肌肉串联子模型用于将肌肉的串联弹性部件产生的力映射到串联电机上。该系统能够建立类生命运动的仿生关节，提升仿生关节控制的柔顺性和灵活性。本申请可广泛应用于仿生机器人技术领域内。

技术领域

本申请涉及仿生机器人技术领域，尤其是一种仿生关节控制系统、方法、装置及存储介质。

背景技术

仿生机器人结合了生物和机器人的优异特性，具有广泛应用前景。现有仿生机器人主要从形态设计、运动规划、驱动类型与传感等层面进行研究和控制，缺乏灵活性和柔顺性。

发明内容

本申请的目的在于至少一定程度上解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的目的在于提供一种类生命运动的仿生关节控制系统、方法、装置及存储介质。

为了达到上述技术目的，本申请实施例所采取的技术方案包括：

一方面，本申请实施例提供了一种仿生关节控制系统，包括：

肌肉机理模型和电机仿生模型：

其中，所述肌肉机理模型用于将生物肌肉的运动机理映射到电机上，所述电机仿生模型用于对电机进行融合模拟；

所述肌肉机理模型包括肌肉收缩子模型、肌肉串联子模型、肌肉并联弹性子模型和肌肉阻尼子模型；所述电机仿生模型包括收缩电机、并联电机、串联电机和阻尼电机；

所述肌肉收缩子模型用于将肌肉的收缩部件产生的力映射到所述收缩电机上，所述肌肉串联子模型用于将肌肉的串联弹性部件产生的力映射到所述串联电机上，所述肌肉并联弹性子模型用于将肌肉的并联弹性部件产生的力映射到所述并联电机上，所述肌肉阻尼子模型用于将肌肉的串联阻尼部件产生的力映射到所述阻尼电机上。

本申请通过将肌肉的收缩、串联、并联和阻尼四大子模型展开，建立电机旋转运动和生物直线运动的映射关系对仿生关节进行控制，能够建立类生命运动的仿生关节，提升仿生关节控制的柔顺性和灵活性。

另外，根据本申请上述实施例的仿生关节控制系统，还可以具有以下附加的技术特征：

进一步地，本申请实施例的仿生关节控制系统，所述收缩电机的输出扭矩为：