本申请公开了一种机器人的仿真方法、装置、设备及存储介质，用于使机器人在仿真过程中能够引入电机转子的影响，减小仿真与真机之间的差异。本申请方法包括：确定机器人当前的仿真模式；根据所述仿真模式获取所述机器人至少一个关节模组的转子仿真数据；将所述转子仿真数据与连杆仿真数据结合，得到仿真结果。得到仿真结果。得到仿真结果。
【技术实现步骤摘要】
机器人的仿真方法、装置、设备及存储介质
[0001]本申请涉及机器人仿真领域，尤其涉及一种机器人的仿真方法、装置、设备及存储介质。
技术介绍
[0002]机器人仿真是指是通过计算机对实体机器人系统进行模拟的技术，主要是对机器人本体的运动学和动力学特性进行仿真，例如移动机器人在二维平面的运动仿真，机器人的关节模组及末端执行机构的运动仿真。仿真是机器人研发过程中的重要一环，准确的仿真能够极大地减小算法实机部署和调试的时间，提高开发和测试效率。
[0003]现有技术中，对机器人(例如四足、双足、机械臂等)进行仿真的仿真器会将机器人处理成关节模组和连杆模型，即将机器人抽象为连杆模型，每个连杆的两端分别连接两个关节模组轴，将连杆视为刚体进行仿真。
[0004]但是仅使用连杆模型进行仿真，会忽略关节模组转子力矩的影响，导致仿真与真机之间存在差异，并且如果电机减速比越大，这个差异将会越明显，导致仿真结果准确度受到影响。
技术实现思路
[0005]本申请提供了一种机器人的仿真方法、装置、设备及存储介质，用于使机器人在仿真过程中能够引入电机转子的影响，减小仿真与真机之间的差异。
[0006]本申请第一方面提供了一种机器人的仿真方法，包括：
[0007]确定机器人当前的仿真模式；
[0008]根据所述仿真模式获取所述机器人至少一个关节模组的转子仿真数据；
[0009]将所述转子仿真数据与连杆仿真数据结合，得到仿真结果。
[0010]可选的，所述根据所述仿真模式获取所述机器人至少一个关节模组的转子仿真数据包括：
[0011]对所述机器人的动力学方程进行线性化处理，得到目标动力学方程；
[0012]对所述目标动力学方程进行拆分得到转子动力学方程和连杆动力学方程；
[0013]根据所述仿真模式和所述转子动力学方程获取所述机器人至少一个关节模组的转子仿真数据。
[0014]可选的，所述当所述仿真模式为位置或速度仿真模式时，所述根据所述仿真模式和所述转子动力学方程获取所述机器人至少一个关节模组的转子仿真数据包括：
[0015]获取待仿真的输入关节模组状态，所述输入关节模组状态包括所述机器人至少一个关节模组的关节角度、角速度和角加速度；
[0016]根据所述待仿真的输入关节模组状态和所述转子动力学方程计算转子仿真力矩；
[0017]所述将所述转子仿真数据与连杆仿真数据结合，得到仿真结果包括：
[0018]根据所述输入关节模组状态进行连杆动力学仿真，得到连杆仿真力矩；
[0019]合并所述连杆仿真力矩和所述转子仿真力矩，得到力矩仿真结果。
[0020]可选的，当所述仿真模式为力控仿真模式时，所述根据所述仿真模式和所述转子动力学方程获取所述机器人至少一个关节模组的转子仿真数据包括：
[0021]获取所述机器人当前的运行关节模组状态，所述运行关节模组状态包括所述机器人至少一个关节模组的关节角度、角速度和角加速度；
[0022]根据所述运行关节模组状态和所述转子动力学方程计算转子仿真力矩；
[0023]所述将所述转子仿真数据与连杆仿真数据结合，得到仿真结果包括：
[0024]获取待仿真的输入力矩；
[0025]根据所述待仿真的输入力矩和所述转子仿真力矩确定连杆力矩，并根据所述连杆力矩进行仿真，得到关节模组运动仿真结果，所述连杆力矩为所述待仿真的输入力矩和所述转子仿真力矩的差值。
[0026]所述对机器人的动力学方程进行线性化处理，得到目标动力学方程包括：
[0027]对机器人的动力学方程进行线性化处理；
[0028]获取所述机器人每个关节模组的激励数据，并通过所述激励数据进行参数辨识，得到目标动力学参数；
[0029]根据所述目标动力学参数建立目标动力学方程。
[0030]可选的，所述目标动力学方程为：
[0031]τ＝Yπ；
[0032]其中，τ表示整机力矩，Y为所述目标动力学参数对应的系数矩阵，π为所述目标动力学参数。
[0033]可选的，所述目标动力学参数包括连杆动力学参数和转子动力学参数，所述对所述目标动力学方程进行拆分得到转子动力学方程包括：
[0034]根据所述连杆动力学参数和所述转子动力学参数对所述目标动力学方程进行参数重组，得到重组后的目标动力学方程；
[0035]将所述重组后的目标动力学方程拆分为连杆动力学方程和转子动力学方程。
[0036]可选的，所述重组后的目标动力学方程为：
[0037][0038]所述转子动力学方程为：
[0039]τ2＝Y2π2；
[0040]其中，Y1、Y2分别为连杆动力学和转子动力学参数对应的系数矩阵，π1、π2分别为连杆动力学参数和转子动力学参数。
[0041]本申请第二方面提供了一种机器人的仿真装置，包括：
[0042]模式确定单元，用于确定机器人当前的仿真模式；
[0043]数据获取单元，用于根据所述仿真模式获取所述机器人至少一个关节模组的转子仿真数据；
[0044]仿真处理单元，用于将所述转子仿真数据与连杆仿真数据结合，得到仿真结果。
[0045]可选的，所述数据获取单元具体用于：对所述机器人的动力学方程进行线性化处理，得到目标动力学方程；
[0046]对所述目标动力学方程进行拆分得到转子动力学方程和连杆动力学方程；
[0047]根据所述仿真模式和所述转子动力学方程获取所述机器人至少一个关节模组的转子仿真数据。
[0048]可选的，当所述仿真模式为位置或速度仿真模式时，所述数据获取单元具体用于：
[0049]获取待仿真的输入关节模组状态，所述输入关节模组状态包括所述机器人至少一个关节模组的关节角度、角速度和角加速度；
[0050]根据所述待仿真的输入关节模组状态和所述转子动力学方程计算转子仿真力矩；
[0051]所述仿真处理单元具体用于：
[0052]根据所述输入关节模组状态进行连杆动力学仿真，得到连杆仿真力矩；
[0053]合并所述连杆仿真力矩和所述转子仿真力矩，得到力矩仿真结果。
[0054]可选的，当所述仿真模式为力控仿真模式时，所述数据获取单元具体用于：
[0055]获取所述机器人当前的运行关节模组状态，所述运行关节模组状态包括所述机器人至少一个关节模组的关节角度、角速度和角加速度；
[0056]根据所述运行关节模组状态和所述转子动力学方程计算转子仿真力矩；
[0057]所述仿真处理单元具体用于：
[0058]获取待仿真的输入力矩；
[0059]根据所述待仿真的输入力矩和所述转子仿真力矩确定连杆力矩，并根据所述连杆力矩进行仿真，得到关节模组运动仿真结果，所述连杆力矩为所述待仿真的输入力矩和所述转子仿真力矩的差值。
[0060]可选的，所述数据获取单元具体还用于：
...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种机器人的仿真方法，其特征在于，所述仿真方法包括：确定机器人当前的仿真模式；根据所述仿真模式获取所述机器人至少一个关节模组的转子仿真数据；将所述转子仿真数据与连杆仿真数据结合，得到仿真结果。2.根据权利要求1所述的仿真方法，其特征在于，所述根据所述仿真模式获取所述机器人至少一个关节模组的转子仿真数据包括：对所述机器人的动力学方程进行线性化处理，得到目标动力学方程；对所述目标动力学方程进行拆分得到转子动力学方程和连杆动力学方程；根据所述仿真模式和所述转子动力学方程获取所述机器人至少一个关节模组的转子仿真数据。3.根据权利要求2所述的仿真方法，其特征在于，当所述仿真模式为位置或速度仿真模式时，所述根据所述仿真模式和所述转子动力学方程获取所述机器人至少一个关节模组的转子仿真数据包括：获取待仿真的输入关节模组状态，所述输入关节模组状态包括所述机器人至少一个关节模组的关节角度、角速度和角加速度；根据所述待仿真的输入关节模组状态和所述转子动力学方程计算转子仿真力矩；所述将所述转子仿真数据与连杆仿真数据结合，得到仿真结果包括：根据所述输入关节模组状态进行连杆动力学仿真，得到连杆仿真力矩；合并所述连杆仿真力矩和所述转子仿真力矩，得到力矩仿真结果。4.根据权利要求2所述的仿真方法，其特征在于，当所述仿真模式为力控仿真模式时，所述根据所述仿真模式和所述转子动力学方程获取所述机器人至少一个关节模组的转子仿真数据包括：获取所述机器人当前的运行关节模组状态，所述运行关节模组状态包括所述机器人至少一个关节模组的关节角度、角速度和角加速度；根据所述运行关节模组状态和所述转子动力学方程计算转子仿真力矩；所述将所述转子仿真数据与连杆仿真数据结合，得到仿真结果包括：()获取待仿真的输入力矩；根据所述待仿真的输入力矩和所述转子仿真力矩确定连杆力矩，并根据所述连杆力矩进行仿真，得到关节模组运动仿真结果，所述连杆力矩为所述待仿真的输入力矩和所述转子仿真力矩的...
【专利技术属性】
技术研发人员：余志友，
申请(专利权)人：深圳鹏行智能研究有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。