用于补偿摩擦力或摩擦力矩的方法、装置和康复机器人制造方法及图纸

本申请涉及机器人技术领域，公开一种用于补偿摩擦力或摩擦力矩的方法。该用于补偿摩擦力或摩擦力矩的方法包括：获得闭环控制系统中控制器的当前输出力/当前输出力矩，根据当前输出力/当前输出力矩对前一个摩擦力/摩擦力矩进行补偿，获得当前摩擦力/当前摩擦力矩，根据当前摩擦力/当前摩擦力矩对当前输出力/当前输出力矩进行补偿，获得力的控制值/力矩的控制值，按照力的控制值/力矩的控制值对执行机构进行控制。采用该用于补偿摩擦力或摩擦力矩的方法可更快地对摩擦力进行补偿。本申请还公开一种用于补偿摩擦力或摩擦力矩的装置和康复机器人。

【技术实现步骤摘要】
用于补偿摩擦力或摩擦力矩的方法、装置和康复机器人
本申请涉及机器人
，例如涉及一种用于补偿摩擦力或摩擦力矩的方法、装置和康复机器人。
技术介绍
目前，患者关节损伤、神经系统损伤、骨骼肌肉损伤等，导致关节技能障碍，患者需要进行康复训练，以恢复或改善关节机能。康复训练包括患者主动完成一系列训练动作，患者在康复治疗师的协助下完成一系列训练动作，或者，患者在辅助器械的协助下完成一系列的训练动作。授权公告号为CN206063380U的中国技术专利提供了一种上肢康复训练机，该康复训练机包括用于支撑上肢的手托和活动板，手托设置于活动板上，手托能够在活动板上滑动。该康复训练机可辅助患者进行康复训练。授权公告号为CN210472554U的中国技术专利提供了一种单关节康复机器人，该康复机器人包括：扭矩检测部件，用于检测用户施加在运动配件上的扭矩；与扭矩检测部件连接的运动控制单元，用于根据获取的扭矩检测部件检测出的扭矩，确定出电机的输出扭矩，并发送至电机驱动器；与运动控制单元以及电机均连接的电机驱动器，用于控制电机的输出扭矩符合运动控制单元确定出的输出扭矩；电机；与电机以及运动配件均连接的传动部件，用于将电机的输出扭矩放大预设倍数后施加在运动配件上，以使传动部件施加在运动配件上的扭矩与用户施加在运动配件上的扭矩叠加后，使运动配件按照规划的运动轨迹进行运动。该康复机器人可辅助患者进行康复训练。在上述技术中，康复训练机器人中的运动部件运动时，与康复训练机器人中的固定部件之间存在摩擦力/摩擦力矩，该摩擦力/摩擦力矩会导致用户无法轻松的完成的康复训练，或者，导致无法准确地跟踪运动部件的位置，从而无法对运动部件的位置进行精确控制。为了对摩擦力/摩擦力矩进行补偿，公开号为CN111428317A的中国专利技术专利申请提供了一种基于5G和循环神经网络的关节摩擦力矩补偿方法，该方法包括步骤S1：利用信息采集器在关节机器人运动过程中实时采集相关信息；步骤S2：信息采集器收集完信息之后，通过摩擦力矩估计器预测下个周期摩擦力矩；步骤S3：控制器将计算得出的当前摩擦力矩补偿量反馈至驱动器，驱动器向关节机器人发出动作指令并使其在下一个控制周期内得到力矩的补偿，从而能实现关节机器人关节跟踪精度的提升。在实现本公开实施例的过程中，发现相关技术中至少存在如下问题：摩擦力矩估算器独立于机器人的控制系统，补偿摩擦力矩的速度较慢。
技术实现思路
为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解，下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围，而是作为后面的详细说明的序言。本公开实施例提供了一种用于补偿摩擦力或摩擦力矩的方法、装置和康复机器人，以解决补偿摩擦力矩的速度较慢的技术问题。在一些实施例中，用于补偿摩擦力或摩擦力矩的方法包括：获得闭环控制系统中控制器的当前输出力/当前输出力矩，根据所述当前输出力/当前输出力矩对前一个摩擦力/摩擦力矩进行补偿，获得当前摩擦力/当前摩擦力矩，根据所述当前摩擦力/当前摩擦力矩对所述当前输出力/当前输出力矩进行补偿，获得力的控制值/力矩的控制值，按照所述力的控制值/力矩的控制值对执行机构进行控制。可选地，根据所述当前输出力/当前输出力矩对前一个摩擦力/摩擦力矩进行补偿，获得当前摩擦力/当前摩擦力矩，包括：根据所述当前输出力/当前输出力矩与第一设定值的大小关系确定迭代值，计算所述前一个摩擦力/摩擦力矩与所述迭代值的和，获得所述当前摩擦力/当前摩擦力矩。可选地，根据所述当前输出力/当前输出力矩与第一设定值的大小关系确定迭代值，包括：在所述当前输出力/当前输出力矩大于所述第一设定值的情况下，确定所述当前输出力/当前输出力矩与第一系数的乘积为所述迭代值；在所述当前输出力/当前输出力矩小于所述第一设定值的情况下，确定第二系数为所述迭代值。可选地，根据所述当前摩擦力/当前摩擦力矩对所述当前输出力/当前输出力矩进行补偿，获得力的控制值/力矩的控制值，包括：计算所述当前摩擦力/当前摩擦力矩、所述当前输出力/当前输出力矩和特定作用力/特定作用力矩的和，获得力的控制值/力矩的控制值。可选地，用于补偿摩擦力或摩擦力矩的方法还包括：获得所述控制器输出的多个历史输出力/历史输出力矩；计算所述多个历史输出力/历史输出力矩的平均值，或者，计算所述多个历史输出力/历史输出力矩和所述当前输出力/当前输出力矩的平均值；在所述平均值大于或等于第二设定值的情况下，根据所述当前输出力/当前输出力矩对所述前一个摩擦力/摩擦力矩进行补偿，获得所述当前摩擦力/当前摩擦力矩。可选地，用于补偿摩擦力或摩擦力矩的方法还包括：在所述平均值小于第二设定值的情况下，获得所述闭环控制系统的设定参数；在所述设定参数表示设定运动速度的情况下，确定机器人/机器人的运动部件的设定运动方向，确定所述设定运动方向的正向为所述当前摩擦力/当前摩擦力矩的补偿方向；或者，确定与所述设定运动速度对应的所述当前摩擦力/当前摩擦力矩；在所述设定参数表示设定位置的情况下，根据所述设定位置确定对应的所述当前摩擦力/摩擦力矩。可选地，用于补偿摩擦力或摩擦力矩的方法还包括：在所述平均值小于第二设定值的情况下，获得所述闭环控制系统的实际参数；在所述实际参数表示当前运动速度的情况下，确定机器人/机器人的运动部件的当前运动方向，确定所述当前运动方向的正向为所述当前摩擦力/摩擦力矩的补偿方向；或者，确定与所述当前运动速度对应的所述当前摩擦力/当前摩擦力矩；在所述实际参数表示当前位置的情况下，根据所述当前位置确定所述当前摩擦力/当前摩擦力矩。可选地，所述特定作用力/特定作用力矩为零，或者，所述特定作用力矩为重力力矩。可选地，在所述闭环控制系统控制机器人/机器人运动部件按照设定速度做匀速运动的情况下，或者，在所述闭环控制系统控制机器人/机器人运动部件按照设定转速做匀速转动的情况下，获得所述当前输出力/当前输出力矩。在一些实施例中，用于补偿摩擦力或摩擦力矩的装置包括：第一获得模块，被配置为获得闭环控制系统中控制器的当前输出力/当前输出力矩；估算模块，被配置为根据所述当前输出力/当前输出力矩对前一个摩擦力/摩擦力矩进行补偿，获得当前摩擦力/当前摩擦力矩；补偿模块，被配置为根据所述当前摩擦力/当前摩擦力矩对所述当前输出力/当前输出力矩进行补偿，获得力的控制值/力矩的控制值；执行模块，被配置为按照所述力的控制值/力矩的控制值对执行机构进行控制。在一些实施例中，用于补偿摩擦力或摩擦力矩的装置包括处理器和存储有程序指令的存储器，所述处理器被配置为在执行所述程序指令时，执行前述实施例提供的用于补偿摩擦力或摩擦力矩的方法。在一些实施例中，康复机器人包括前述实施例提供的用于补偿摩擦力或摩擦力矩的装置。本公开实施例提供的用于补偿摩擦力/摩擦力矩，可以实现以下技术效果：根据当前输出力本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于补偿摩擦力或摩擦力矩的方法，其特征在于，包括：/n获得闭环控制系统中控制器的当前输出力/当前输出力矩；/n根据所述当前输出力/当前输出力矩对前一个摩擦力/摩擦力矩进行补偿，获得当前摩擦力/当前摩擦力矩；/n根据所述当前摩擦力/当前摩擦力矩对所述当前输出力/当前输出力矩进行补偿，获得力的控制值/力矩的控制值；/n按照所述力的控制值/力矩的控制值对执行机构进行控制。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于补偿摩擦力或摩擦力矩的方法，其特征在于，包括：
获得闭环控制系统中控制器的当前输出力/当前输出力矩；
根据所述当前输出力/当前输出力矩对前一个摩擦力/摩擦力矩进行补偿，获得当前摩擦力/当前摩擦力矩；
根据所述当前摩擦力/当前摩擦力矩对所述当前输出力/当前输出力矩进行补偿，获得力的控制值/力矩的控制值；
按照所述力的控制值/力矩的控制值对执行机构进行控制。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述当前输出力/当前输出力矩对前一个摩擦力/摩擦力矩进行补偿，获得当前摩擦力/当前摩擦力矩，包括：
根据所述当前输出力/当前输出力矩与第一设定值的大小关系确定迭代值；
计算所述前一个摩擦力/摩擦力矩与所述迭代值的和，获得所述当前摩擦力/当前摩擦力矩。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述当前输出力/当前输出力矩与第一设定值的大小关系确定迭代值，包括：
在所述当前输出力/当前输出力矩大于所述第一设定值的情况下，确定所述当前输出力/当前输出力矩与第一系数的乘积为所述迭代值；
在所述当前输出力/当前输出力矩小于所述第一设定值的情况下，确定第二系数为所述迭代值。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述当前摩擦力/当前摩擦力矩对所述当前输出力/当前输出力矩进行补偿，获得力的控制值/力矩的控制值，包括：
计算所述当前摩擦力/当前摩擦力矩、所述当前输出力/当前输出力矩和特定作用力/特定作用力矩的和，获得力的控制值/力矩的控制值。


5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，还包括：
获得所述控制器输出的多个历史输出力/历史输出力矩；
计算所述多个历史输出力/历史输出力矩的平均值，或者，计算所述多个历史输出力/历史输出力矩和所述当前输出力/当前输出力矩的平均值；
在所述平均值大于或等于第二设定值的情况下，根据所述当前输出力/当前输出力矩对所述前一个摩擦力/摩擦力矩进行补偿，获...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈鑫，朱志军，鞠超，王晗，姚远，顾捷，
申请(专利权)人：上海傅利叶智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31