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【技术实现步骤摘要】
本公开涉及机器人,具体涉及一种关节电机控制方法、装置、机器人及存储介质。
技术介绍
1、近年来,机器人技术的技术不断发展,越来越智能化和自动化,动作的丰富性、稳定性和灵活性均得到了不同程度的提高。仿生机器人具有多个关节,每个关节处均具有关节电机,关节电机能够驱动关节两侧的部位发生相对运动,机器人正是依靠这些关节电机的运动使机器人完成各种动作的。但是相关技术中,机器人的关节电机的控制效率和控制精度较低,造成机器人无法完成较为复杂的动作。
技术实现思路
1、为克服相关技术中存在的问题,本公开实施例提供一种关节电机控制方法、装置、机器人及存储介质,用以解决相关技术中的缺陷。
2、根据本公开实施例的第一方面,提供一种关节电机控制方法,所述关节电机预设有多个待选状态,所述待选状态包括相互对应的矢量电压和脉冲;所述方法包括:
3、根据期望关节力矩和实际关节力矩,确定交轴控制电流;
4、分别在每个待选状态的矢量电压下,根据所述交轴控制电流、预设的直轴控制电流、以及所述关节电机反馈的交轴实际电流和直轴实际电流确定成本函数值,并将成本函数值最低的待选状态的脉冲确定为脉冲控制信号,其中,所述成本函数值用于表征实现所述期望关节力矩的成本;
5、根据所述脉冲控制信号控制所述关节电机进行运动。
6、在本公开一个可能的实施例中,所述分别在每个待选状态的矢量电压下,根据所述交轴控制电流、预设的直轴控制电流、以及所述关节电机反馈的交轴实际电流和直轴实际电
7、分别在每个待选状态的矢量电压下,根据当前周期下的所述交轴控制电流、预设的直轴控制电流、以及所述关节电机在当前周期反馈的交轴实际电流和直轴实际电流确定成本函数值,并将成本函数值最低的待选状态的脉冲确定为当前周期的脉冲控制信号。
8、在本公开一个可能的实施例中,所述关节电机在当前周期反馈的交轴实际电流和直轴实际电流包括当前周期中多个采样点的交轴实际电流和直轴实际电流;
9、所述分别在每个候选状态的矢量电压下,根据当前周期下的所述交轴控制电流、预设的直轴控制电流、以及所述关节电机在当前周期反馈的交轴实际电流和直轴实际电流确定成本函数值,包括:
10、分别在每个待选状态的矢量电压下,根据当前周期下的所述交轴控制电流、预设的直轴控制电流、以及当前周期中多个采样点的交轴实际电流和直轴实际电流,确定当前周期中每个采样点的成本函数值。
11、在本公开一个可能的实施例中,所述在矢量电压下,根据当前周期下的所述交轴控制电流、预设的直轴控制电流、以及当前周期中当前采样点的交轴实际电流和直轴实际电流,确定当前周期中当前采样点的成本函数值,包括:
12、利用当前采样点的交轴预测电压和直轴预测电压、当前采样点的交轴实际电流和直轴实际电流,确定下一个采样点的交轴预测电流和直轴预测电流,其中,所述当前采样点的交轴预测电压和直轴预测电压,与所述矢量电压相关;
13、根据当前周期下的所述交轴控制电流、预设的直轴控制电流、以及下一个采样点的交轴预测电流和直轴预测电流,确定当前周期中当前采样点的成本函数值。
14、在本公开一个可能的实施例中,还包括:
15、根据运动控制指令中期望关节状态和实际关节状态,确定期望关节力矩。
16、在本公开一个可能的实施例中,所述根据运动控制指令中期望关节状态和实际关节状态,确定期望关节力矩,包括:
17、将所述期望关节状态和所述实际关节状态输入至阻抗控制器,得到所述阻抗控制器输出的期望关节力矩。
18、在本公开一个可能的实施例中,所述期望关节状态包括期望关节位置和期望关节速度;和/或,
19、所述实际关节状态包括实际关节位置和实际关节速度。
20、在本公开一个可能的实施例中,所述方法还包括:
21、获取所述关节电机反馈的所述实际关节状态、所述实际关节力矩,所述交轴实际电流和所述直轴实际电流。
22、根据本公开实施例的第二方面,提供一种关节电机控制装置,所述关节电机预设有多个待选状态,所述待选状态包括相互对应的矢量电压和脉冲;所述装置包括:
23、电流模块,用于根据期望关节力矩和实际关节力矩,确定交轴控制电流;
24、脉冲模块,用于分别在每个待选状态的矢量电压下,根据所述交轴控制电流、预设的直轴控制电流、以及所述关节电机反馈的交轴实际电流和直轴实际电流确定成本函数值,并将成本函数值最低的待选状态的脉冲确定为脉冲控制信号,其中,所述成本函数值用于表征实现所述期望关节力矩的成本;
25、运动模块,用于根据所述脉冲控制信号控制所述关节电机进行运动。
26、在本公开一个可能的实施例中,所述脉冲模块用于:
27、分别在每个待选状态的矢量电压下,根据当前周期下的所述交轴控制电流、预设的直轴控制电流、以及所述关节电机在当前周期反馈的交轴实际电流和直轴实际电流确定成本函数值,并将成本函数值最低的待选状态的脉冲确定为当前周期的脉冲控制信号。
28、在本公开一个可能的实施例中,所述关节电机在当前周期反馈的交轴实际电流和直轴实际电流包括当前周期中多个采样点的交轴实际电流和直轴实际电流;
29、所述脉冲模块用于:
30、分别在每个待选状态的矢量电压下,根据当前周期下的所述交轴控制电流、预设的直轴控制电流、以及当前周期中多个采样点的交轴实际电流和直轴实际电流,确定当前周期中每个采样点的成本函数值。
31、在本公开一个可能的实施例中,所述脉冲模块用于:
32、利用当前采样点的交轴预测电压和直轴预测电压、当前采样点的交轴实际电流和直轴实际电流,确定下一个采样点的交轴预测电流和直轴预测电流,其中,所述当前采样点的交轴预测电压和直轴预测电压,与所述矢量电压相关;
33、根据当前周期下的所述交轴控制电流、预设的直轴控制电流、以及下一个采样点的交轴预测电流和直轴预测电流,确定当前周期中当前采样点的成本函数值。
34、在本公开一个可能的实施例中,所述装置还包括力矩模块,所述力矩模块用于:
35、根据运动控制指令中期望关节状态和实际关节状态,确定期望关节力矩。
36、在本公开一个可能的实施例中,所述力矩模块用于:
37、将所述期望关节状态和所述实际关节状态输入至阻抗控制器,得到所述阻抗控制器输出的期望关节力矩。
38、在本公开一个可能的实施例中,所述期望关节状态包括期望关节位置和期望关节速度;和/或,
39、所述实际关节状态包括实际关节位置和实际关节速度。
40、在本公开一个可能的实施例中,所述装置还包括获取模块,所述获取模块用于:
41、获取所述关节电机反馈的所述实际关节状态、所述实际关本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种关节电机控制方法,其特征在于,所述关节电机预设有多个待选状态,所述待选状态包括相互对应的矢量电压和脉冲;所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的关节电机控制方法,其特征在于,所述分别在每个待选状态的矢量电压下,根据所述交轴控制电流、预设的直轴控制电流、以及所述关节电机反馈的交轴实际电流和直轴实际电流确定成本函数值,并将成本函数值最低的待选状态的脉冲确定为脉冲控制信号,包括:
3.根据权利要求2所述的关节电机控制方法,其特征在于,所述关节电机在当前周期反馈的交轴实际电流和直轴实际电流包括当前周期中多个采样点的交轴实际电流和直轴实际电流;
4.根据权利要求3所述的关节电机控制方法,其特征在于,所述在矢量电压下,根据当前周期下的所述交轴控制电流、预设的直轴控制电流、以及当前周期中当前采样点的交轴实际电流和直轴实际电流,确定当前周期中当前采样点的成本函数值,包括:
5.根据权利要求1所述的关节电机控制方法,其特征在于,还包括:
6.根据权利要求5所述的关节电机控制方法,其特征在于,所述根据运动控制指令中期望关节状态和实际
7.根据权利要求5所述的关节电机控制方法,其特征在于,所述期望关节状态包括期望关节位置和期望关节速度;和/或,
8.根据权利要求5所述的关节电机控制方法,其特征在于,所述方法还包括:
9.一种关节电机控制装置,其特征在于,所述关节电机预设有多个待选状态,所述待选状态包括相互对应的矢量电压和脉冲;所述装置包括:
10.根据权利要求9所述的关节电机控制装置,其特征在于,所述脉冲模块用于:
11.根据权利要求10所述的关节电机控制装置,其特征在于,所述关节电机在当前周期反馈的交轴实际电流和直轴实际电流包括当前周期中多个采样点的交轴实际电流和直轴实际电流;
12.根据权利要求11所述的关节电机控制装置,其特征在于,所述脉冲模块用于:
13.根据权利要求9所述的关节电机控制装置,其特征在于,所述装置还包括力矩模块,所述力矩模块用于:
14.根据权利要求13所述的关节电机控制装置,其特征在于,所述力矩模块用于:
15.根据权利要求13所述的关节电机控制装置,其特征在于,所述期望关节状态包括期望关节位置和期望关节速度;和/或,
16.根据权利要求13所述的关节电机控制装置,其特征在于,所述装置还包括获取模块,所述获取模块用于
17.一种机器人,其特征在于,所述机器人包括存储器、处理器,所述存储器用于存储可在处理器上运行的计算机指令,所述处理器用于在执行所述计算机指令时实现权利要求1至8中任一项所述的关节电机控制方法。
18.一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,所述程序被处理器执行时实现权利要求1至8中任一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种关节电机控制方法,其特征在于,所述关节电机预设有多个待选状态,所述待选状态包括相互对应的矢量电压和脉冲;所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的关节电机控制方法,其特征在于,所述分别在每个待选状态的矢量电压下,根据所述交轴控制电流、预设的直轴控制电流、以及所述关节电机反馈的交轴实际电流和直轴实际电流确定成本函数值,并将成本函数值最低的待选状态的脉冲确定为脉冲控制信号,包括:
3.根据权利要求2所述的关节电机控制方法,其特征在于,所述关节电机在当前周期反馈的交轴实际电流和直轴实际电流包括当前周期中多个采样点的交轴实际电流和直轴实际电流;
4.根据权利要求3所述的关节电机控制方法,其特征在于,所述在矢量电压下,根据当前周期下的所述交轴控制电流、预设的直轴控制电流、以及当前周期中当前采样点的交轴实际电流和直轴实际电流,确定当前周期中当前采样点的成本函数值,包括:
5.根据权利要求1所述的关节电机控制方法,其特征在于,还包括:
6.根据权利要求5所述的关节电机控制方法,其特征在于,所述根据运动控制指令中期望关节状态和实际关节状态,确定期望关节力矩,包括:
7.根据权利要求5所述的关节电机控制方法,其特征在于,所述期望关节状态包括期望关节位置和期望关节速度;和/或,
8.根据权利要求5所述的关节电机控制方法,其特征在于,所述方法还包括:
9.一种关节...
【专利技术属性】
技术研发人员:赵越,
申请(专利权)人:北京小米机器人技术有限公司,
类型:发明
国别省市:
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