【技术实现步骤摘要】
本申请涉及机器人控制，特别是涉及一种机器人关节控制方法、装置、计算机设备和存储介质。
技术介绍
1、传统机器人关节控制方法通常采用位置控制、速度控制或者力控制方式。其中，位置控制或者速度控制方式通过控制机器人的关节位置或速度来实现对机器人的控制。力控制方法通过在机器人关节上安装传感器，实时监测机器人关节在受力过程中的受力情况，从而实现对机器人的精确控制。
2、然而，位置控制或者速度控制方式在处理受力过程中的控制问题上存在一定的缺陷，例如在机器人受到外部干扰或碰撞时，无法有效地控制机器人的运动轨迹，可能会导致机器人失控或受损。力控制方法存在单点失效问题，当控制系统中任何一个传感器发生故障时，整个系统就会失效，存在机器人关节控制可靠性低的问题。
技术实现思路
1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高机器人关节控制可靠性的机器人关节控制方法、装置、计算机设备和计算机可读存储介质。
2、第一方面，本申请提供了一种机器人关节控制方法，包括：
3、获取多通道关节传感器在每个通道检测到的实时关节力矩；
4、确定多通道关节传感器所处的目标关节，并确定目标关节的参考关节力矩；
5、根据参考关节力矩和各个通道各自对应的实时关节力矩，确定各个通道各自对应的力矩偏差；
6、从各个通道中确定出力矩偏差小于或者等于预设偏差阈值的目标通道，基于目标通道对应的实时关节力矩，对目标关节进行控制。
7、在其中一个实施例中，
8、在目标通道的数量为多个的情况下，确定各个通道在多通道关节传感器中的位置分布情况；根据位置分布情况，将多个目标通道各自对应的实时关节力矩进行差分计算，得到差分力矩；基于差分力矩，对目标关节进行控制；
9、在目标通道的数量为单个的情况下，基于目标通道对应的实时关节力矩，对目标关节进行控制。
10、在其中一个实施例中，根据位置分布情况，将多个目标通道各自对应的实时关节力矩进行差分计算，得到差分力矩，包括：
11、在位置分布情况指示各个通道在多通道关节传感器中呈对角分布的情况下，将多个目标通道中呈对角位置关系的通道划分为一个通道对，得到n个通道对，基于n个通道对确定差分力矩；其中，n为大于或者等于1的正整数；
12、在位置分布情况指示各个通道在多通道关节传感器中呈非对角分布的情况下，获取多个目标通道各自对应的差分权重；采用多个目标通道各自对应的实时关节力矩分别乘以各自对应的差分权重，将得到的多个乘积相加，得到差分力矩。
13、在其中一个实施例中，基于n个通道对确定差分力矩，包括：
14、确定n个通道对中所有通道各自对应的差分系数；
15、针对每个通道对，将通道对中每个通道对应的实时关节力矩分别乘以对应的差分系数，得到每个通道对应的乘积结果，将通道对包含的两个通道各自对应的乘积结果相减，得到通道对对应的目标差分力矩；
16、将n个通道对各自对应的目标差分力矩相加，得到差分力矩。
17、在其中一个实施例中，确定目标关节的参考关节力矩，包括：
18、获取目标关节的关节惯量，关节惯量包括关节角度、关节角速度和关节角加速度，并建立与机器人对应的动力学模型；
19、根据关节惯量和动力学模型，计算得到目标关节的参考关节力矩。
20、在其中一个实施例中，根据关节惯量和动力学模型，计算得到目标关节的参考关节力矩，包括：
21、根据关节角度，确定机器人惯性矩阵和关节重力；
22、根据关节角度和关节角速度，确定合惯性力；
23、将机器人惯性矩阵、关节重力、合惯性力、关节角度、关节角速度和关节角加速度输入动力学模型，计算得到目标关节的参考关节力矩。
24、在其中一个实施例中，确定目标关节的参考关节力矩，包括：
25、获取关节电机电流；
26、确定与关节电机电流对应的电流力矩比值；
27、将关节电机电流和电流力矩比值相乘，得到目标关节的参考关节力矩。
28、在其中一个实施例中，确定目标关节的参考关节力矩，包括：
29、获取目标关节的编码器输入角度、编码器输出角度和关节扭矩刚度；
30、将编码器输出角度和编码器输入角度求差，得到的差值与关节扭矩刚度相乘，得到目标关节的参考关节力矩。
31、在其中一个实施例中，确定目标关节的参考关节力矩，包括：
32、获取目标关节的关节角度、关节角速度、关节角加速度，以及多通道关节传感器对应的增益矩阵；增益矩阵基于预设关节角度、预设关节角速度、预设关节角加速度以及目标关节力矩进行非线性映射得到；目标关节力矩为目标关节以预设关节角度、预设关节角速度、预设关节角加速度运行时由多通道关节传感器采集得到；
33、根据增益矩阵、关节角度、关节角速度、关节角加速度，计算得到目标关节的参考关节力矩。
34、在其中一个实施例中，确定目标关节的参考关节力矩，包括：
35、基于目标关节的关节惯量和动力学模型估算得到目标关节的第一参考关节力矩；基于目标关节的关节电机电流估算得到目标关节的第二参考关节力矩；基于目标关节的编码器输入角度、编码器输出角度和关节扭矩刚度估算得到目标关节的第三参考关节力矩；通过机器学习方式估算得到目标关节的第四参考关节力矩；
36、对第一参考关节力矩、第二参考关节力矩、第三参考关节力矩以及第四参考关节力矩进行加权求和，得到目标关节的参考关节力矩。
37、第二方面，本申请还提供了一种机器人关节控制装置，包括：
38、获取模块，用于获取多通道关节传感器在每个通道检测到的实时关节力矩；
39、第一确定模块，用于确定多通道关节传感器所处的目标关节，并确定目标关节的参考关节力矩；
40、第二确定模块，用于根据参考关节力矩和各个通道各自对应的实时关节力矩，确定各个通道各自对应的力矩偏差；
41、控制模块，用于从各个通道中确定出力矩偏差小于或者等于预设偏差阈值的目标通道，基于目标通道对应的实时关节力矩，对目标关节进行控制。
42、第三方面，本申请还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
43、获取多通道关节传感器在每个通道检测到的实时关节力矩；
44、确定多通道关节传感器所处的目标关节，并确定目标关节的参考关节力矩；
45、根据参考关节力矩和各个通道各自对应的实时关节力矩，确定各个通道各自对应的力矩偏差；
46、从各个通道中确定出力矩偏差小于或者等于预设偏差阈值的目标通道，基于目标通道对应的实时关节力矩，对目标关节进行控制。
47、第四方面本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种机器人关节控制方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述目标通道对应的实时关节力矩，对所述目标关节进行控制，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述位置分布情况，将多个目标通道各自对应的实时关节力矩进行差分计算，得到差分力矩，包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述N个通道对确定差分力矩，包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述目标关节的参考关节力矩，包括：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述关节惯量和所述动力学模型，计算得到所述目标关节的参考关节力矩，包括：
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述目标关节的参考关节力矩，包括：
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述目标关节的参考关节力矩，包括：
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述目标关节的参考关节力矩，包括：
10.根据权利要求1所
11.一种机器人关节控制装置，其特征在于，所述装置包括：
12.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至10中任一项所述的方法的步骤。
13.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至10中任一项所述的方法的步骤。
14.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至10中任一项所述的方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种机器人关节控制方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述目标通道对应的实时关节力矩，对所述目标关节进行控制，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述位置分布情况，将多个目标通道各自对应的实时关节力矩进行差分计算，得到差分力矩，包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述n个通道对确定差分力矩，包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述目标关节的参考关节力矩，包括：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述关节惯量和所述动力学模型，计算得到所述目标关节的参考关节力矩，包括：
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述目标关节的参考关节力矩，包括：
8.根据权利要求1所...
【专利技术属性】
技术研发人员：周万艺，姜皓，张卓军，汪德志，
申请(专利权)人：上海非夕机器人科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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