【技术实现步骤摘要】
本公开涉及，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。仿生形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，机器人的关节电机对力矩状态的跟踪误差较大，导致控制精度较低，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，所述方法包括：
3、根据期望关节状态和关节电机反馈的实际关节状态，确定期望关节力矩；
4、将所述期望关节力矩、预设的直轴控制电流、以及关节电机的力矩环模型转换得到的端口受控耗散哈密顿系统输入至无源控制器，得到所述无源控制器输出的交轴控制电压和直轴控制电压，其中，所述力矩环模型根据关节电机反馈的实际关节力矩、直轴实际电流和交轴实际电流确定；
5、根据所述交轴控制电压和所述直轴控制电压，控制所述关节电机进行运动。
6、在本公开的一些实施例中，所述无源控制器为具有增益干扰抑制功能的鲁棒无源控制器，所述鲁棒无源控制器包括无源子控制器和增益干扰抑制子控制器。
7、在本公开的一些实施例中
8、根据下述至少一项相对关系构建力矩环模型，并将所述力矩环模型转换为端口受控耗散哈密顿系统：
9、所述电磁力矩与所述交轴电流、所述直轴电流之间的相对关系；
10、所述交轴电流的微分与所述交轴电流、所述直轴电流和所述交轴电压之间的相对关系；
11、所述直轴电流的微分与所述交轴电流、所述直轴电流和所述直轴电压之间的相对关系；
12、其中，所述端口受控耗散哈密顿系统包括模型转换误差、阻尼矩阵、互联矩阵和系统能量函数。
13、在本公开的一些实施例中，所述根据方法还包括：
14、构建用于针对所述端口受控耗散哈密顿系统进行控制的无源控制器。
15、在本公开的一些实施例中，所述根据期望关节状态和关节电机反馈的实际关节状态，确定期望关节力矩，包括：
16、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所述期望关节力矩。
17、在本公开的一些实施例中，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，
18、所述实际关节状态包括实际关节位置和实际关节速度。
19、在本公开的一些实施例中，所述方法还包括：
20、获取所述关节电机反馈的实际关节状态、实际关节力矩、直轴实际电流和交轴实际电流。
21、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，所述装置包括：
22、力矩模块，用于根据期望关节状态和关节电机反馈的实际关节状态，确定期望关节力矩；
23、电压模块，用于将所述期望关节力矩、预设的直轴控制电流、以及关节电机的力矩环模型转换得到的端口受控耗散哈密顿系统输入至无源控制器，得到所述无源控制器输出的交轴控制电压和直轴控制电压，其中，所述力矩环模型根据关节电机反馈的实际关节力矩、直轴实际电流和交轴实际电流确定；
24、控制模块，用于根据所述交轴控制电压和所述直轴控制电压，控制所述关节电机进行运动。
25、在本公开的一些实施例中，所述无源控制器为具有增益干扰抑制功能的鲁棒无源控制器，所述鲁棒无源控制器包括无源子控制器和增益干扰抑制子控制器。
26、在本公开的一些实施例中，所述装置还包括第一构建模块，所述第一构建模块用于：
27、根据下述至少一项相对关系构建力矩环模型，并将所述力矩环模型转换为端口受控耗散哈密顿系统：
28、所述电磁力矩与所述交轴电流、所述直轴电流之间的相对关系；
29、所述交轴电流的微分与所述交轴电流、所述直轴电流和所述交轴电压之间的相对关系；
30、所述直轴电流的微分与所述交轴电流、所述直轴电流和所述直轴电压之间的相对关系；
31、其中，所述端口受控耗散哈密顿系统包括模型转换误差、阻尼矩阵、互联矩阵和系统能量函数。
32、在本公开的一些实施例中，所述装置还包括第二构建模块，所述第二构建模块用于：
33、构建用于针对所述端口受控耗散哈密顿系统进行控制的无源控制器。
34、在本公开的一些实施例中，所述力矩模块用于：
35、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所述期望关节力矩。
36、在本公开的一些实施例中，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，
37、所述实际关节状态包括实际关节位置和实际关节速度。
38、在本公开的一些实施例中，所述装置还包括获取模块，所述获取模块用于：
39、获取所述关节电机反馈的实际关节状态、实际关节力矩、直轴实际电流和交轴实际电流。
40、根据本公开实施例的第三方面，提供一种机器人，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第一方面所述关节电机控制方法。
41、根据本公开实施例的第四方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现第一方面所述的方法。
42、本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
43、本公开实施例所提供的关节电机控制方法，首先根据期望关节状态和关节电机反馈的实际关节状态，确定期望关节力矩；再将所述期望关节力矩、预设的直轴控制电流、以及关节电机的力矩环模型转换得到的端口受控耗散哈密顿系统输入至无源控制器，得到所述无源控制器输出的交轴控制电压和直轴控制电压，其中，所述力矩环模型根据关节电机反馈的实际关节力矩、直轴实际电流和交轴实际电流确定。由于所述无源控制器用于针对力矩环模型转换得到的端口受控耗散哈密顿系统进行控制，因此控制器能够提高交轴控制电压和直轴控制电压的准确度，进而使得电机的控制精度和准确度得到提高，提高了机器人动作的复杂度。
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，所述无源控制器为具有增益干扰抑制功能的鲁棒无源控制器，所述鲁棒无源控制器包括无源子控制器和增益干扰抑制子控制器。
3.根据权利要求1所述的关节电机控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
4.根据权利要求1所述的关节电机控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
5.根据权利要求1所述的关节电机控制方法，其特征在于，所述根据期望关节状态和关节电机反馈的实际关节状态，确定期望关节力矩，包括：
6.根据权利要求1所述的关节电机控制方法，其特征在于，所述期望关节状态包括期望关节位置和期望关节速度；和/或，
7.根据权利要求1所述的关节电机控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
8.一种关节电机控制装置，其特征在于，所述装置包括：
9.根据权利要求8所述的关节电机控制装置，其特征在于，所述无源控制器为具有增益干扰抑制功能的鲁棒无源控制器，所述鲁棒无源控制器包括无源子控制器和增益干扰抑制子控制器
10.根据权利要求8所述的关节电机控制装置，其特征在于，所述装置还包括第一构建模块，所述第一构建模块用于：
11.根据权利要求8所述的关节电机控制装置，其特征在于，所述装置还包括第二构建模块，所述第二构建模块用于：
12.根据权利要求8所述的关节电机控制装置，其特征在于，所述力矩模块用于：
13.根据权利要求8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，
14.根据权利要求8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：
15.一种机器人，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7中任一项所述的关节电机控制方法。
16.一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7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，所述无源控制器为具有增益干扰抑制功能的鲁棒无源控制器，所述鲁棒无源控制器包括无源子控制器和增益干扰抑制子控制器。
3.根据权利要求1所述的关节电机控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
4.根据权利要求1所述的关节电机控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
5.根据权利要求1所述的关节电机控制方法，其特征在于，所述根据期望关节状态和关节电机反馈的实际关节状态，确定期望关节力矩，包括：
6.根据权利要求1所述的关节电机控制方法，其特征在于，所述期望关节状态包括期望关节位置和期望关节速度；和/或，
7.根据权利要求1所述的关节电机控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
8.一种关节电机控制装置，其特征在于，所述装置包括：
9.根据权利要求8所述的关节电机控制装置，其特征在于，所述无源控制器为具有增益干扰抑制功能的鲁棒无源控制器，所述鲁棒无源控制...
【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：
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。