[发明专利]一种机器人及其力跟踪误差的控制方法及系统

摘要

本发明公开了一种机器人及其力跟踪误差的控制方法及系统。所述控制方法包括：设定期望跟踪力；获取实际接触力；根据所述期望跟踪力和所述实际接触力确定所述力跟踪误差；对所述力跟踪误差进行处理，得到中间量；确定所述电机期望转动角度；在力跟踪过程中，根据中间量、力跟踪误差以及机器人的特性确定电机转动轨迹修正值；所述机器人的特性包括惯量、阻尼系数以及刚度；其中，所述刚度是根据所述中间量计算得到的；根据所述电机期望转动角度和所述电机转动轨迹修正值，确定实际输入转动角度；将所述实际输入转动角度输入所述机器人。采用本发明的机器人及其力跟踪误差的控制方法及系统能够有效的消除力跟踪误差，提高机器人颈椎转动的拟合度。

主权项

1.一种机器人的力跟踪误差的控制方法，其特征在于，所述控制方法应用于一种机器人，所述机器人包括：电机、力矩传感器、中央处理器，电机驱动器；所述中央处理器与所述电机驱动器电连接，所述电机驱动器与所述电机电连接；所述中央处理器向所述电机驱动器发送一个转动指令，所述电机驱动器按照所述转动指令驱动所述电机，使得所述机器人的颈部转动；所述电机与所述力矩传感器同轴相连；所述力矩传感器用于接收所述机器人所受的外力并传送到所述中央处理器；所述中央处理器与所述力矩传感器电连接；所述中央处理器用于对所述力矩传感器接收到的所述机器人所受的外力进行处理，并根据处理结果对电机的转动进行控制；所述控制方法包括：设定期望跟踪力；获取实际接触力；所述实际接触力为处于关节处的力矩传感器接收的关节所受的外力；根据所述期望跟踪力和所述实际接触力确定所述力跟踪误差；对所述力跟踪误差进行处理，得到中间量；所述中间量包括第一中间量和第二中间量；所述对所述力跟踪误差进行处理，得到中间量，具体包括：根据公式对所述力跟踪误差进行处理，得到第一中间量；对所述第一中间量进行比例‑积分‑微分运算，得到第二中间量；所述第二中间量为其中，所述E_f为第一中间量，所述为所述第一中间量的一阶导数，所述k_p，k_i，k_d分别为所述第二中间量的比例，积分和微分增益；e_f为力跟踪误差；t为时间；确定电机期望转动角度；在力跟踪过程中，根据所述中间量、所述力跟踪误差以及所述机器人的特性确定电机转动轨迹修正值；所述机器人的特性包括惯量、阻尼系数以及刚度；其中，所述刚度是根据所述中间量计算得到的；根据所述电机期望转动角度和所述电机转动轨迹修正值，确定实际输入转动角度；将所述实际输入转动角度输入所述机器人。