[发明专利]一种弹性驱动关节的力矩寻零方法

权利要求书

1.一种弹性驱动关节的力矩寻零方法，其特征在于，包括：

弹性驱动关节系统上电，电机启动，其中所述弹性驱动关节系统包括串联的电机，弹性体，传动装置和传输端，以及设置在所述传输端的绝对式位置传感器和设置在电机末端的增量式编码器；

所述电机低速正向或反向转动，当电机电流大于电流阈值时，所述电机停止转动；

在所述电机转动过程中获取所述电机到达特征点处的特征电机电流、所述增量式编码器测得的特征相对电机转角以及所述绝对式位置传感器测得的特征关节角度；

依据所述特征电机电流确定所述电机到达所述特征点处的特征弹性体变形量的整圈数；

依据所述特征关节角度、预先确定的所述电机启动后第一次到达所述特征点处与绝对零点的第一特征相对角度和所述特征弹性体变形量的整圈数，确定所述电机到达所述特征点处的电机转动圈数；

依据所述特征关节角度、所述第一特征相对角度和所述电机到达所述特征点处的电机转动圈数，确定所述电机到达所述特征点处的弹性体变形量；

依据所述特征关节角度、所述特征相对电机转角以及所述电机到达所述特征点处的弹性体变形量，确定所述增量式编码器的上电参考零点与绝对零点的相对角度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，依据所述特征关节角度、预先确定的所述电机启动后第一次到达所述特征点处与绝对零点的第一特征相对角度和所述特征弹性体变形量的整圈数，确定所述电机到达所述特征点处的电机转动圈数，包括：

依据如下公式确定所述电机到达所述特征点处的电机转动圈数：

其中r是所述电机到达所述特征点处的电机转动圈数，j是所述特征关节角度，s是预先确定的所述电机启动后第一次到达所述特征点处与绝对零点的第一特征相对角度，x是所述特征弹性体变形量的整圈数。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，依据所述特征关节角度、所述第一特征相对角度和所述电机到达所述特征点处的电机转动圈数，确定所述电机到达所述特征点处的弹性体变形量，包括：

依据如下公式确定所述电机到达所述特征点处的弹性体变形量：

d＝j-s-2πr

其中d是所述电机到达所述特征点处的弹性体变形量。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，依据所述特征关节角度、所述特征相对电机转角以及所述电机到达所述特征点处的弹性体变形量，确定所述增量式编码器的上电参考零点与绝对零点的相对角度，包括：

依据如下公式确定所述增量式编码器的上电参考零点与绝对零点的相对角度：

q＝j-p-d

其中q是所述增量式编码器的上电参考零点与绝对零点的相对角度，p是所述特征相对电机转角。

5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，确定所述增量式编码器的上电参考零点与绝对零点的相对角度之后，还包括：

在所述电机转动到目标位置处，获取所述增量式编码器测得的目标相对电机转角以及所述绝对式位置传感器测得的目标关节角度；

依据所述目标相对电机转角，所述目标关节角度，所述增量式编码器的上电参考零点与绝对零点的相对角度，确定所述目标位置处的弹性体变形量；

依据所述目标位置处的弹性体变形量，以及弹性体刚度确定所述目标位置处的关节力矩。

6.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，

所述特征点是在所述电机转动过程中，所述增量式编码器产生脉冲信号处于上升沿位置处；或者，

所述特征点是在所述电机转动过程中，所述增量式编码器产生脉冲信号处于下降沿位置处。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若所述绝对零点为所述电机启动后第一次到达的所述特征点，则所述第一特征相对角度取值为零。