关节模组的控制电路、控制方法及机器人技术

本申请公开了一种关节模组的控制电路、控制方法及机器人，属于工业制造技术领域。该控制电路包括依次电性连接的滤波整合装置、第一控制器和第二控制器，滤波整合装置用于与关节模组电性连接，且对第一位置信号和第二位置信号进行滤波整合处理，得到第三位置信号，第一控制器用于基于第三位置信号和目标位置信号，生成第一速度信号，第二控制器用于基于第一速度信号、第二速度信号和电流信号，控制关节模组。该第三位置信号可以准确反映减速器实际输出的转动角度对应的位置，这样就可以根据第三位置信号，缩小第三位置信号与目标位置信号之间的偏差，从而准确控制关节模组，提高关节模组运动的准确性。组运动的准确性。组运动的准确性。

【技术实现步骤摘要】
关节模组的控制电路、控制方法及机器人


[0001]本申请涉及工业制造
，特别涉及一种关节模组的控制电路、控制方法及机器人。

技术介绍

[0002]目前，机器人在工业制造领域发挥着越来越重要的作用，关节模组作为机器人的核心单元，对机器人性能起着至关重要的作用。其中，关节模组包括依次电性连接的功率驱动器、电机、减速器和关节，减速器和关节之间设置第一传感器，用于基于检测到的减速器的转动角度，生成关节对应的位置信号，该位置信号用于表示关节的转动角度对应的位置；电机和减速器之间设置第二传感器，用于基于检测到的电机的转速，生成关节对应的速度信号，该速度信号用于表示关节的转速；功率驱动器和电机之间设置第三传感器，用于基于检测到的电机的电流大小，生成关节对应的电流信号，该电流信号用于表示关节的电流大小。
[0003]相关技术中，关节模组的控制电路包括：第一控制器和第二控制器，第一控制器的输入端与第一传感器电性连接，第一控制器的输出端与第二控制器的输入端电性连接，第二控制器的输出端分别与功率驱动器、第二传感器和第三传感器电性连接。第一控制器用于基于预先设置的位置信号和第一传感器反馈的位置信号，进行信号转换，转换成关节对应的速度信号，该预先设置的位置信号用于使关节实际输出的转动角度等于理论输出的转动角度，然后向第二控制器发送该速度信号。第二控制器用于基于第一控制器发送的速度信号和第二传感器反馈的速度信号，进行信号转换，转换成关节对应的电流信号，基于该电流信号和第三传感器反馈的电流信号，生成控制信号，通过该控制信号控制关节模组的转动角度和转速。
[0004]但由于减速器实际输出的转动角度与理论输出的转动角度存在偏差，因此，仅仅使用第一传感器生成的位置信号来表示减速器实际输出的转动角度，并没有消除偏差，这样就无法准确控制关节模组，导致关节模组运动的准确性较低。

技术实现思路

[0005]本申请实施例提供了一种关节模组的控制电路、控制方法及机器人,可以提高关节模组运动的准确性。所述技术方案如下：
[0006]一方面，提供了一种关节模组的控制电路，所述控制电路包括：依次电性连接的滤波整合装置、第一控制器和第二控制器；
[0007]所述滤波整合装置，用于与关节模组电性连接，且对第一位置信号和第二位置信号进行滤波整合处理，得到第三位置信号，所述第一位置信号用于表示所述关节模组中关节输入的转动角度对应的位置，所述第二位置信号用于表示所述关节模组中减速器输入的转动角度对应的位置，所述第三位置信号用于表示所述减速器实际输出的转动角度对应的位置；
[0008]所述第一控制器，用于基于所述第三位置信号和目标位置信号，生成第一速度信号，所述目标位置信号用于表示所述减速器理论输出的转动角度对应的位置；
[0009]所述第二控制器，用于基于所述第一速度信号、第二速度信号和电流信号，控制所述关节模组，所述第二速度信号用于表示所述关节模组中电机输出的转速，所述电流信号用于表示所述电机输入的电流大小。
[0010]在一种可能的实现方式中，所述滤波整合装置包括：第一信号融合器、第一滤波组件和第二滤波组件；
[0011]所述第一滤波组件的输入端和所述第二滤波组件的输入端分别用于与所述关节模组电性连接，所述第一滤波组件的输出端和所述第二滤波组件的输出端均与所述第一信号融合器的输入端电性连接，所述第一信号融合器的输出端与所述第一控制器的输入端电性连接；
[0012]所述第一滤波组件，用于过滤所述第一位置信号中频率大于第一基准频率的信号，得到第四位置信号；
[0013]所述第二滤波组件，用于过滤所述第二位置信号中频率小于所述第一基准频率的信号，得到第五位置信号；
[0014]所述第一信号融合器，用于将所述第四位置信号和所述第五位置信号进行融合，得到所述第三位置信号。
[0015]在另一种可能的实现方式中，所述第二滤波组件包括：第一滤波器和降频器；
[0016]所述降频器的输入端用于与所述关节模组电性连接，所述降频器的输出端与所述第一滤波器的输入端电性连接，所述第一滤波器的输出端与所述第一信号融合器的输入端电性连接；
[0017]所述降频器，用于基于所述减速器的减速比，对所述第二位置信号进行降频处理；
[0018]所述第一滤波器，用于过滤降频处理后的第二位置信号中频率小于所述第一基准频率的信号，得到所述第五位置信号。
[0019]在另一种可能的实现方式中，所述滤波整合装置包括：第二信号融合器和第三滤波组件；
[0020]所述第三滤波组件的输入端分别用于与所述关节模组电性连接，所述第三滤波组件的输出端与所述第二信号融合器的输入端电性连接，所述第二信号融合器的输入端还用于与所述关节模组电性连接，所述第二信号融合器的输出端与所述第一控制器的输入端电性连接；
[0021]所述第三滤波组件，用于对所述第一位置信号进行反转处理，将反转处理后的第一位置信号与所述第二位置信号进行融合，得到第六位置信号，过滤所述第六位置信号中频率小于所述第一基准频率的信号；
[0022]所述第二信号融合器，用于将所述第一位置信号与过滤后的第六位置信号进行融合，得到所述第三位置信号。
[0023]在另一种可能的实现方式中，所述第三滤波组件包括：第二滤波器和信号反转器；
[0024]所述信号反转器的输入端和所述第二滤波器的输入端分别用于与所述关节模组电性连接，所述信号反转器的输出端与所述第二滤波器的输入端电性连接，所述第二滤波器的输出端与所述第二信号融合器的输入端电性连接；
[0025]所述信号反转器，用于对所述第一位置信号进行反转处理；
[0026]所述第二滤波器，用于将反转处理后的第一位置信号与所述第二位置信号进行融合，得到所述第六位置信号，过滤所述第六位置信号中频率小于所述第一基准频率的信号。
[0027]在另一种可能的实现方式中，所述滤波整合装置包括：第三信号融合器和第四滤波组件；
[0028]所述第四滤波组件的输入端和所述第三信号融合器的输入端分别用于与所述关节模组电性连接，所述第四滤波组件的输出端与所述第三信号融合器的输入端电性连接，所述第三信号融合器的输出端与所述第一控制器的输入端电性连接；
[0029]所述第四滤波组件，用于对所述第二位置信号进行反转处理，将反转处理后的第二位置信号与所述第一位置信号进行融合，得到第七位置信号，过滤所述第七位置信号中频率大于所述第一基准频率的信号；
[0030]所述第三信号融合器，用于将所述第二位置信号与过滤后的第七位置信号进行融合，得到所述第三位置信号。
[0031]另一方面，提供了一种机器人，所述机器人包括：关节模组和上述任一项所述的控制电路；
[0032]所述关节模组的输入端与所述第二控制器电性连接，所述关节模组的输出端与所述滤波整合装置的输入端电性连接。
[0033]在一种可能的实现方式中，所述关节模组包括：依次电性连接的功率驱动器、电机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种关节模组的控制电路，其特征在于，所述控制电路包括：依次电性连接的滤波整合装置(1)、第一控制器(2)和第二控制器(3)；所述滤波整合装置(1)，用于与关节模组(4)电性连接，且对第一位置信号和第二位置信号进行滤波整合处理，得到第三位置信号，所述第一位置信号用于表示所述关节模组(4)中关节输入的转动角度对应的位置，所述第二位置信号用于表示所述关节模组(4)中减速器输入的转动角度对应的位置，所述第三位置信号用于表示所述减速器实际输出的转动角度对应的位置；所述第一控制器(2)，用于基于所述第三位置信号和目标位置信号，生成第一速度信号，所述目标位置信号用于表示所述减速器理论输出的转动角度对应的位置；所述第二控制器(3)，用于基于所述第一速度信号、第二速度信号和电流信号，控制所述关节模组(4)，所述第二速度信号用于表示所述关节模组(4)中电机输出的转速，所述电流信号用于表示所述电机输入的电流大小。2.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述滤波整合装置(1)包括：第一信号融合器(10)、第一滤波组件(11)和第二滤波组件(12)；所述第一滤波组件(11)的输入端和所述第二滤波组件(12)的输入端分别用于与所述关节模组(4)电性连接，所述第一滤波组件(11)的输出端和所述第二滤波组件(12)的输出端均与所述第一信号融合器(10)的输入端电性连接，所述第一信号融合器(10)的输出端与所述第一控制器(2)的输入端电性连接；所述第一滤波组件(11)，用于过滤所述第一位置信号中频率大于第一基准频率的信号，得到第四位置信号；所述第二滤波组件(12)，用于过滤所述第二位置信号中频率小于所述第一基准频率的信号，得到第五位置信号；所述第一信号融合器(10)，用于将所述第四位置信号和所述第五位置信号进行融合，得到所述第三位置信号。3.根据权利要求2所述的控制电路，其特征在于，所述第二滤波组件(12)包括：第一滤波器(121)和降频器(122)；所述降频器(122)的输入端用于与所述关节模组(4)电性连接，所述降频器(122)的输出端与所述第一滤波器(121)的输入端电性连接，所述第一滤波器(121)的输出端与所述第一信号融合器(10)的输入端电性连接；所述降频器(122)，用于基于所述减速器的减速比，对所述第二位置信号进行降频处理；所述第一滤波器(121)，用于过滤降频处理后的第二位置信号中频率小于所述第一基准频率的信号，得到所述第五位置信号。4.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述滤波整合装置(1)包括：第二信号融合器(13)和第三滤波组件(14)；所述第三滤波组件(14)的输入端分别用于与所述关节模组(4)电性连接，所述第三滤波组件(14)的输出端与所述第二信号融合器(13)的输入端电性连接，所述第二信号融合器(13)的输入端还用于与所述关节模组(4)电性连接，所述第二信号融合器(13)的输出端与所述第一控制器(2)的输入端电性连接；
所述第三滤波组件(14)，用于对所述第一位置信号进行反转处理，将反转处理后的第一位置信号与所述第二位置信号进行融合，得到第六位置信号，过滤所述第六位置信号中频率小于所述第一基准频率的信号；所述第二信号融合器(13)，用于将所述第一位置信号与过滤后的第六位置信号进行融合，得到所述第三位置信号。5.根据权利要求4所述的控制电路，其特征在于，所述第三滤波组件(14)包括：第二滤波器(141)和信号反转器(142)；所述信号反转器(142)的输入端和所述第二滤波器(141)的输入端分别用于与所述关节模组(4)电性连接，所述信号反转器(142)的输出端与所述第二滤波器(141)的输入端电性连接，所述第二滤波器(141)的输出端与所述第二信号融合器(13)的输入端电性连接；所述信号反转器(142)，用于对所述第一位置信号进行反转处理；所述第二滤波器(141)，用于将反转处理后的第一位置信号与所述第二位置信号进行融合，得到所述第六位置信号，过滤所述第六位置信号中频率小于所述第一基准频率的信号。6.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述滤波整合装置(1)包括：第三信号融合器(15)和第四滤波组件(16)；所述第四滤波组件(16)的输入端和所述第三信号融合器(15)的输入端分别用于与所述关节模组(4)电性连接，所述第四滤波组件(16)的输出端与所述第三信号融合器(15)的输入端电性连接，所述第三信号融合器(15)的输出端与所述第一控制器(2)的输入端电性连接；所述第四滤波组件(16)，用于对所述第二位置信号进行反转处理，将反转处理后的第二位置信号与所述第一位置信号进行融合，得到第七位...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨雷，钟文进，
申请(专利权)人：美的集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：