板簧刚度值确定方法、装置、电子设备和机器人制造方法及图纸

技术编号:37063279 阅读:12 留言:0更新日期:2023-03-29 19:41
本公开涉及机器人技术领域,尤其涉及一种板簧刚度值确定方法、装置、电子设备和机器人。其中,该板簧刚度值确定方法,包括:根据机器人重心位置和所述机器人的重量信息,确定所述机器人左右足中任一足的接触力,其中,所述机器人站立于水平面且处于静止状态,所述接触力的方向与所述水平面垂直;将所述任一足的接触力映射至所述任一足对应的板簧变形的等效关节处,获取所述板簧对应的变形力矩;通过安装于至少一个关节处的位置编码器获取所述板簧对应的变形角度;根据所述变形力矩和所述变形角度,确定所述板簧的刚度值。采用本公开可以提高板簧刚度值确定的准确性。高板簧刚度值确定的准确性。高板簧刚度值确定的准确性。

【技术实现步骤摘要】
板簧刚度值确定方法、装置、电子设备和机器人


[0001]本公开涉及机器人
,尤其涉及一种板簧刚度值确定方法、装置、电子设备、和机器人。

技术介绍

[0002]近年来,随着社会和科技进步,机器人技术已经广泛应用于生活中的方方面面,但是人们对机器人的功能需求也在不断提高。足式机器人因其优异的运动性能和仿生特性,成为智能机器人技术中一大研究热点。其中,足式机器人中可以根据板簧变形量计算足底力。例如可以获取板簧的刚度。例如可以对板簧安装至足式机器人之前,获取板簧的刚度。但是当板簧安装至足式机器人后,无法获取板簧安装之后足式机器人整体的刚度值,使得刚度值确定的准确性较低。

技术实现思路

[0003]本公开提供了一种板簧刚度值确定方法、装置、电子设备、机器人和存储介质,主要目的在于提高板簧刚度值确定的准确性。
[0004]根据本公开的一方面,提供了一种板簧刚度值确定方法,包括:
[0005]根据机器人重心位置和所述机器人的重量信息,确定所述机器人左右足中任一足的接触力,其中,所述机器人站立于水平面且处于静止状态,所述接触力的方向与所述水平面垂直;
[0006]将所述任一足的接触力映射至所述任一足对应的板簧变形的等效关节处,获取所述板簧对应的变形力矩;
[0007]通过安装于至少一个关节处的位置编码器获取所述板簧对应的变形角度;
[0008]根据所述变形力矩和所述变形角度,确定所述板簧的刚度值。
[0009]可选的,所述根据机器人重心位置和所述机器人的重量信息,确定所述机器人左右足中任一足的接触力,包括:
[0010]获取所述机器人的重量信息和所述机器人的高度信息,确定所述机器人的重心位置,其中,所述重心位置位于所述任一足的正上方;
[0011]根据静力学约束条件和所述重心位置,确定所述重量信息沿与所述水平面垂直方向的力,并将所述重量信息沿与所述水平面垂直方向的力作为所述任一足的接触力。
[0012]可选的,其中,所述任一足对应第一板簧和第二板簧,所述获取所述板簧对应的变形力矩,包括:
[0013]获取第一被动关节的第一力矩和第二被动关节的第二力矩,其中,所述第一被动关节和所述第二被动关节处于所述任一足上;
[0014]根据所述第一力矩和所述第二力矩,确定第一等效力矩和第二等效力矩,其中,所述第一等效力矩为所述第一板簧在所述第一被动关节、所述第二被动关节和主动关节的等效力矩,所述第二等效力矩为所述第二板簧在所述第一被动关节、所述第二被动关节和所
述主动关节的等效力矩。
[0015]可选的,所述获取第一被动关节的第一力矩和第二被动关节的第二力矩,包括:
[0016]获取所述任一足的接触力与关节力矩的对应关系;
[0017]根据所述对应关系,获取所述第一被动关节、所述第二被动关节和所述任一足的接触力的关联关系;
[0018]根据所述关联关系,确定第一被动关节的第一力矩和第二被动关节的第二力矩。
[0019]可选的,所述通过安装于至少一个关节处的位置编码器获取所述板簧对应的变形角度,包括:
[0020]通过安装于所述第一被动关节处的第一位置编码器,获取第一板簧的第一变形角度;
[0021]通过所述第一位置编码器、安装于所述第二被动关节处的第二位置编码器和安装于所述主动关节处的第三位置编码器,获取所述任一足的第二板簧变形角度、所述第一被动关节、所述第二被动关节和所述主动关节之间的非线性关系;
[0022]根据所述非线性关系,确定第二板簧的第二变形角度。
[0023]可选的,所述根据所述变形力矩和所述变形角度,确定所述板簧的刚度值,包括:
[0024]根据所述第一等效力矩和所述第一变形角度,确定所述第一板簧的第一刚度值;
[0025]根据所述第二等效力矩和所述第二变形角度,确定所述第二板簧的第二刚度值;
[0026]将所述第一刚度值和所述第二刚度值作为所述任一足对应的刚度值。
[0027]可选的,在所述根据所述变形力矩和所述变形角度,确定所述板簧的刚度值之后,还包括:
[0028]获取所述机器人处于不同的站立高度时的至少一个刚度值;
[0029]根据所述至少一个刚度值,确定所述板簧的目标刚度值,并将所述目标刚度值作为目标标定结果。
[0030]根据本公开的另一方面,提供了一种板簧刚度值确定装置,包括:
[0031]接触力确定单元,用于根据机器人重心位置和所述机器人的重量信息,确定所述机器人左右足中任一足的接触力,其中,所述机器人站立于水平面且处于静止状态,所述接触力的方向与所述水平面垂直;
[0032]力矩获取单元,用于将所述任一足的接触力映射至所述任一足对应的板簧变形的等效关节处,获取所述板簧对应的变形力矩;
[0033]角度获取单元,用于通过安装于至少一个关节处的位置编码器获取所述板簧对应的变形角度;
[0034]刚度值确定单元,用于根据所述变形力矩和所述变形角度,确定所述板簧的刚度值。
[0035]根据本公开的另一方面,提供了一种机器人,其中,所述机器人包括位置编码器,所述机器人用于执行前述一方面中任一项所述的方法。
[0036]根据本公开的另一方面,提供了一种电子设备,包括:
[0037]至少一个处理器;以及
[0038]与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,
[0039]所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一
个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行前述一方面中任一项所述的方法。
[0040]根据本公开的另一方面,提供了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质,其中,所述计算机指令用于使所述计算机执行前述一方面中任一项所述的方法。
[0041]根据本公开的另一方面,提供了一种计算机程序产品,包括计算机程序,所述计算机程序在被处理器执行时实现前述一方面中任一项所述的方法。
[0042]在本公开一个或多个实施例中,通过根据机器人重心位置和机器人的重量信息,确定机器人左右足中任一足的接触力,其中,机器人站立于水平面且处于静止状态,接触力的方向与水平面垂直;将任一足的接触力映射至任一足对应的板簧变形的等效关节处,获取板簧对应的变形力矩;通过安装于至少一个关节处的位置编码器获取板簧对应的变形角度;根据变形力矩和变形角度,确定板簧的刚度值。因此,通过机器人处于站立状态时,即将板簧安装至机器人之后,可以根据变形力矩和变形角度,对板簧的刚度值进行标定,可以减少仅对板簧本身进行刚度标定,无法获取板簧安装之后足式机器人整体的刚度值的情况,可以对刚度值进行在线标定,可以提高刚度值确定的准确性,另外,无需安装额外的标定设备,即可进行刚度值确定,提高刚度值确定的便利性。
[0043]应当理解,本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征,也不用于限制本公开的范围。本公开的其本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种板簧刚度值确定方法,其特征在于,包括:根据机器人重心位置和所述机器人的重量信息,确定所述机器人左右足中任一足的接触力,其中,所述机器人站立于水平面且处于静止状态,所述接触力的方向与所述水平面垂直;将所述任一足的接触力映射至所述任一足对应的板簧变形的等效关节处,获取所述板簧对应的变形力矩;通过安装于至少一个关节处的位置编码器获取所述板簧对应的变形角度;根据所述变形力矩和所述变形角度,确定所述板簧的刚度值。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据机器人重心位置和所述机器人的重量信息,确定所述机器人左右足中任一足的接触力,包括:获取所述机器人的重量信息和所述机器人的高度信息,确定所述机器人的重心位置,其中,所述重心位置位于所述任一足的正上方;根据静力学约束条件和所述重心位置,确定所述重量信息沿与所述水平面垂直方向的力,并将所述重量信息沿与所述水平面垂直方向的力作为所述任一足的接触力。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,其中,所述任一足对应第一板簧和第二板簧,所述获取所述板簧对应的变形力矩,包括:获取第一被动关节的第一力矩和第二被动关节的第二力矩,其中,所述第一被动关节和所述第二被动关节处于所述任一足上;根据所述第一力矩和所述第二力矩,确定第一等效力矩和第二等效力矩,其中,所述第一等效力矩为所述第一板簧在所述第一被动关节、所述第二被动关节和主动关节的等效力矩,所述第二等效力矩为所述第二板簧在所述第一被动关节、所述第二被动关节和所述主动关节的等效力矩。4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述获取第一被动关节的第一力矩和第二被动关节的第二力矩,包括:获取所述任一足的接触力与关节力矩的对应关系;根据所述对应关系,获取所述第一被动关节、所述第二被动关节和所述任一足的接触力的关联关系;根据所述关联关系,确定第一被动关节的第一力矩和第二被动关节的第二力矩。5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述通过安装于至少一个关节处的位置编码器获取所述板簧对应的变形角度,包括:通过安装于所述第一被动关节处的第一位置编码器,获取第一板簧的第一变形角度;通过所述第一位置编码器、安装于所述第二被动关节处的第二位置编码器和安装于所述主动关节处的第三位置编码器,获取所述任一...

【专利技术属性】
技术研发人员:石选阳
申请(专利权)人:北京小米移动软件有限公司
类型:发明
国别省市:

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