CN112171655B - 一种外力矩的测量方法、装置、控制器及机械臂 - Google Patents

Abstract

本发明涉及外力矩测量技术领域，尤其涉及一种外力矩的测量方法、装置、控制器及机械臂。本实施例提供的外力矩的测量方法、装置及控制器，通过获取光电编码器记录的第一转角以及磁编码器记录的第二转角；将所述第一转角与第二转角输入预先建立的测量模型；基于所述测量模型，确定所述机械臂关节的外力矩。通过测量模型测量所述机械臂关节的外力矩，使得测量数据较准确，能够在没有使用力矩传感器的情况下保证所述外力矩的测量精度，同时使得测量成本较低。

Description

一种外力矩的测量方法、装置、控制器及机械臂

技术领域

本发明涉及外力矩测量技术领域，尤其涉及一种外力矩的测量方法、装置、控制器及机械臂。

背景技术

外力矩，是指是外力作用下产生的力矩，比如扭矩，转矩。所述外力矩的测量，通常是采用电机的电流来估算关节外力矩，或者通过关节的力矩传感器来测量外力矩。

但是，申请人发现，采用电机的电流来估算关节外力矩无法避免摩擦力形成的误差，测量数据不准确；采用关节的力矩传感器来测量外力矩，因力矩传感器的成本较高，使得测量成本较高。

发明内容

本发明实施例提供一种外力矩的测量方法、装置、控制器及机械臂，以提高机械臂关节的外力矩测量的精准度。

第一方面，本发明实施例提供了一种外力矩的测量方法，应用于控制器，所述控制器用于控制机械臂关节，所述机械臂关节包括电机、减速机、设于电机输出端的光电编码器以及设于减速机输出端的磁编码器，所述方法包括：

获取所述光电编码器记录的第一转角以及磁编码器记录的第二转角；

将所述第一转角与第二转角输入预先建立的测量模型；

基于所述测量模型，确定所述机械臂关节的外力矩。

可选地，

所述测量模型为：T＝k*(q-s)；

其中，T为外力矩，k为测量系数，q为第一转角，s为第二转角。

可选地，在所述获取所述光电编码器记录的第一转角以及磁编码器记录的第二转角将之前，包括：

计算所述减速机的测量系数。

可选地，所述计算所述减速机的测量系数，包括：

控制所述机械臂关节按照多个预设力矩进行动作；

获取与所述多个预设力矩对应的第一转角与第二转角；

基于多个预设力矩以及与所述多个预设力矩对应的第一转角与第二转角，确定多个测量系数的估值；

将所述多个测量系数的估值进行线性回归计算，确定测量系数。

第二方面，本发明实施例提供了一种外力矩的测量装置，所述装置用于控制机械臂关节，所述机械臂关节包括电机、减速机、设于所述电机输出端的光电编码器以及设于所述减速机输出端的磁编码器，所述装置包括：

获取模块，用于获取所述光电编码器记录的第一转角以及磁编码器记录的第二转角；

输入模块，用于将所述第一转角与第二转角输入预先建立的测量模型；

第一确定模块，用于基于所述测量模型，确定所述机械臂关节的外力矩。

可选地，所述测量模型为：T＝k*(q-s)；

其中，T为外力矩，k为测量系数，q为第一转角，s为第二转角。

所述装置还包括：

计算模块，用于计算所述减速机的测量系数。

可选地，所述计算模块，包括：

控制单元，用于控制所述机械臂关节按照多个预设力矩进行动作；

获取单元，用于获取与所述多个预设力矩对应的第一转角与第二转角；

第一确定单元，用于基于多个预设力矩以及与所述多个预设力矩对应的第一转角与第二转角，确定多个测量系数的估值；

第二确定单元，用于将所述多个测量系数的估值进行线性回归计算，确定测量系数。

第三方面，本发明实施例提供一种控制器，用于控制机械臂关节，所述控制器包括：

至少一个处理器；以及，

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如前述的方法。

第四方面，本发明实施例提供一种机械臂，包括控制器和机械臂关节，所述机械臂关节包括电机、减速机、设于所述电机输出端的光电编码器以及设于所述减速机输出端的磁编码器；

所述控制器用于控制所述机械臂关节，执行如前述的方法。

第五方面，本发明实施例提供一种存储介质，所述存储介质存储有可执行指令，所述可执行指令被智能终端执行时，使所述智能终端执行如上所述的外力矩的测量方法。

第六方面，本发明实施例还提供了一种程序产品，所述程序产品包括存储在存储介质上的程序，所述程序包括程序指令，当所述程序指令被智能终端执行时，使所述智能终端执行如上所述的外力矩的测量方法。

本发明实施例的有益效果在于：本实施例提供的外力矩的测量方法、装置及控制器，通过获取所述光电编码器记录的第一转角以及磁编码器记录的第二转角；将所述第一转角与第二转角输入预先建立的测量模型；基于所述测量模型，确定所述机械臂关节的外力矩。通过测量模型测量所述机械臂关节的外力矩，使得测量数据较准确，能够在没有使用力矩传感器的情况下保证所述外力矩的测量精度，同时使得测量成本较低。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是本发明实施例提供的一种外力矩的测量方法的其中一种应用环境的示意图；

图2是本发明实施例提供的一种外力矩的测量方法的流程示意图；

图3是本发明实施例提供的一种外力矩的测量方法的流程示意图；

图4是本发明实施例提供的一种外力矩的测量装置的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的一种外力矩的测量装置的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的一种控制器的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，如果不冲突，本发明实施例中的各个特征可以相互结合，均在本发明的保护范围之内。另外，虽然在装置示意图中进行了功能模块划分，在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于装置中的模块划分，或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。再者，本发明所采用的“第一”、“第二”、“第三”等字样并不对数据和执行次序进行限定，仅是对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。

本发明实施例提供的外力矩的测量方法、装置及控制器，适用于附图1所示的应用场景。附图1所示的应用场景为机械臂关节的结构示意图，包括机械臂关节1以及与所述机械臂关节1连接的控制器2，所述机械臂关节包括电机11、光电编码器12、减速机13以及磁编码器14。所述光电编码器12连接在所述电机11的输出端，所述减速机13与所述电机11的输出端连接，所述磁编码器14连接在所述减速机13的输出端。所述电机11、光电编码器12、减速机13以及磁编码器14均与所述控制器2连接，所述控制器2用于发送与接收信号至所述电机11、光电编码器12、减速机13以及磁编码器14。

其中，所述控制器2用于驱动所述电机11的转轴旋转一定转角，所述光电编码器12采集所述电机11转轴的第一转角并发送至所述控制器2，同时，所述转轴的转动带动所述减速机13运动，所述磁编码器14采集减速机13的第二转角并发送至所述控制器2，所述控制器2依据预先建立的测量模型，将第一转角与第二转角输入至测量模型，从而确定所述机械臂关节的外力矩。

具体地，参照本申请提供的一种外力矩的测量方法，应用于控制器，所述控制器应用于机械臂关节，所述机械臂关节包括设于电机输出端的光电编码器以及设于减速机输出端的磁编码器，所述方法包括：获取所述光电编码器发送的第一转角以及磁编码器发送的第二转角；将所述第一转角与第二转角输入预先建立的测量模型；基于所述测量模型，确定所述机械臂关节的外力矩。本发明实施例通过测量模型测量所述机械臂关节的外力矩，使得测量数据较准确，能够在没有使用力矩传感器的情况下保证所述外力矩的测量精度，同时使得测量成本较低。

其中，本申请实施例提供的运行于控制器的外力矩的测量装置是由软件程序构成的能够实现本申请实施例提供的应用于控制器的虚拟装置，其与本申请实施例提供的应用于控制器的外力矩的测量方法基于相同的发明构思，具有相同的技术特征以及有益效果。

其中，本申请实施例提供的控制器能够执行本申请实施例提供的外力矩的测量方法，或者，运行本申请实施例提供的外力矩的测量装置。

需要说明的是，本申请实施例提供的外力矩的测量方法还可以进一步的拓展到其他合适的应用环境中，而不限于图1中所示的应用环境。在实际应用过程中，控制器也可应用至其他类型的双编码器的机械臂关节。编码器类型、电机类型与减速机类型依据实际需求进行选择。

图2为本发明实施例提供的外力矩的测量方法的一个实施例的流程图，所述外力矩的测量方法可由图1中的控制器2执行。如附图2所示，所述外力矩的测量方法包括：

S110：获取所述光电编码器记录的第一转角以及磁编码器记录的第二转角；

在本实施例中，所述机械臂关节1在接收到所述控制器2发送的驱动信号之后，电机11会依据所述驱动信号进行动作，电机11的转轴则会进行一定角度的旋转，所述光电编码器12此时将所述电机11的转轴旋转的第一转角转化为电信号，发送至所述控制器2。所述控制器2依据所述光电编码器12发送的电信号，转化为第一转角。同时，所述电机11转轴的旋转会带动所述减速机13的工作，从而所述减速机13的输出端也进行一定角度的旋转，所述磁编码器14将所述减速机13的输出端旋转的第二转角转化为电信号发送至控制器2，所述控制器2依据所述磁编码器14发送的电信号，转化为第二转角。

需要说明的是，在所述获取所述光电编码器12记录的第一转角以及磁编码器14记录的第二转角之前，还包括：控制器2发送驱动信号至所述机械臂关节1，所述驱动信号驱动所述机械臂关节1进行预设角度的旋转。举个例子，所述控制器2欲驱动所述机械臂关节1，则发送对应的驱动信号至所述电机11，所述电机11的转轴依据驱动信号旋转4度，光电编码器12依据所述电机11的转轴旋转的角度转换成对应的电信号，并发送至所述控制器2。所述控制器2接收到光电编码器12发送的电信号后将该电信号转化为第一转角，即所述第一转角即为4度。同时，所述减速机13的输出端会随着所述电机11的转轴的旋转而进行旋转2度，磁编码器14将减速机13的输出端旋转的角度转化为电信号并发送至控制器2，所述控制器2将该电信号转化为第二转角，即所述第二转角即为2度。

S120：将所述第一转角与第二转角输入预先建立的测量模型；

在本实施例中，所述控制器2预先设置有测量模型，所述测量模型是指将所述减速机13看作一个弹性机构，光电编码器12记录该弹性机构的输入值，所述磁编码器14记录该弹性机构的输出值，通过所述输出值与输入值的差值则可测量所述弹性机构的形变量，再依据预定的输出外力矩，则可确定测量模型的公式，从而通过所述测量模型确定机械臂关节1的外力矩。

需要说明的是，所述测量模型即是将所述减速机13当做一个弹性机构，以光电编码器12以及磁编码器14采集的第一转角与第二转角为输入量，测算出该弹性机构输出的弹力，该弹力即为所述机械臂关节1的外力矩。

S130：基于所述测量模型，确定所述机械臂关节的外力矩。

在本实施例中，所述控制器2将所述第一转角与第二转角输入测量模型之后，控制所述测量模型基于所述第一转角与第二转角进行预设过程的运算，从而确定输出的外力矩，输出的外力矩即为机械臂关节1的外力矩。

需要说明的是，本实施例通过将所述减速机看作一个弹性机构，从而建立起测量模型，对所述机械臂关节的外力矩进行估算，因该测量模型的输入量为电机转轴的第一转角与减速机输出端的第二转角的差值，也即包括了将减速器的摩擦力造成的影响，相对于现有的通过电流测算外力矩的形式，本实施例大大提高了测量精度，并且，本发明实施例是通过在控制器中建立测量模型的形式进行外力矩的测量，相对于现有技术中所公开的利用力矩传感器进行外力矩的测量，本实施例能够大大降低了测量成本，且力矩传感器是装在机械臂关节的输出轴上，会降低关节的刚度，本申请的实施例也完全避免了该技术问题。

本实施例提供的外力矩的测量方法，通过获取所述光电编码器发送的第一转角以及磁编码器发送的第二转角；将所述第一转角与第二转角输入预先建立的测量模型；基于所述测量模型，确定所述机械臂关节的外力矩。通过测量模型测量所述机械臂关节的外力矩，使得测量数据较准确，能够在没有使用力矩传感器的情况下保证所述外力矩的测量精度，同时使得测量成本较低。

实施例2，本申请另外一种实施例提供的一种外力矩的测量方法，该方法可以由图1中的控制器2执行。

所述测量模型为：T＝k*(q-s)；

其中，T为外力矩，k为测量系数，q为第一转角，s为第二转角。所述测量系数k为常数。

在本实施例中，将所述减速机13看作为弹性机构，依据弹性机构所得的模型即为测量模型。所述测量系数k即为弹性机构的弹性系数，所述他弹性系数是指物体所受的应力与应变的比值。因所述减速机13的形变会随着许多客观因素而受到一定影响，例如摩擦力，减速机的磨合程度等，因此，所得测量系数的测量可采用归一化的形式，从而得到测量系数的最终大小，以提高测量模型的精准度。

具体的，在所述获取所述光电编码器记录的第一转角以及磁编码器记录的第二转角之前，包括：

计算所述减速机的测量系数。

在本实施例中，在所述减速机13安装至所述电机11的转轴之后，需要先对所述减速机13进行标定，以确定电机11与减速机13的输入—输出关系，降低误差，提高输出准确度。

具体地，计算所述减速机的测量系数，包括：

S310：控制所述机械臂关节按照多个预设力矩进行动作；

S320：获取与所述多个预设力矩对应的第一转角与第二转角；

S330：基于多个预设力矩以及与所述多个预设力矩对应的第一转角与第二转角，确定多个测量系数的估值；

S340：将所述多个测量系数的估值进行线性回归计算，确定测量系数的数值。

其中，标定减速机13，首先将机械臂关节1的固定端固定在底座上面，再通过控制器2控制机械臂关节1依照预设力矩(额定力矩的百分比形式)进行驱动，通过控制器2与所述光电编码器12及磁编码器14记录电机11输出的转角与减速机13输出的转角(即第一转角与第二转角)，从而实现减速机的标定。

同时，依据多个所述预设力矩对应的第一转角与第二转角，得到多个测量模型的测量系数，并将所述多个测量系数进行归一化计算，确定最终的测量系数的数值。

需要说明的是，所述测量系数的计算是基于减速机的标定进行的，所述多个预设力矩是指额定力矩的百分比力矩，例如百分之十的额定力矩、百分之二十的额定力矩……百分之百的额定力矩。将所述减速机视为弹性模型，获取与所述多个预设力矩对应的第一转角与第二转角，则可算出多个弹性系数(测量系数)，将多个弹性系数(测量系数)进行归一化计算，得出最终的测量系数。通过归一化计算得到的测量系数，能够使得所述测量模型计算所述机械臂关节1的外力矩更为准确，且误差能够得到很好的控制，从而提升产品的质量保证。

举例说明，外力矩T可通过控制器2进行多个额定力矩的百分比输入，获取对应的第一转角q与第二转角s，例如，以百分之十的额定力矩输入，对应获取第一转角q1与第二转角s1，运算出百分之十对应的第一测量系数k1；以百分之二十的额定力矩输入，对应获取第一转角q2与第二转角s2，运算出百分之十对应的第二测量系数k2。以此类推至百分之百额定力矩u，获取多个测量系数k1、k2……k10，并将k1、k2……k10进行归一化处理，获取最终测量系数k。

本实施例提供的外力矩的测量方法，通过获取所述光电编码器发送的第一转角以及磁编码器发送的第二转角；将所述第一转角与第二转角输入预先建立的测量模型；基于所述测量模型，确定所述机械臂关节的外力矩。通过测量模型测量所述机械臂关节的外力矩，使得测量数据较准确，能够在没有使用力矩传感器的情况下保证所述外力矩的测量精度，同时使得测量成本较低。

本发明实施例还提供了一种外力矩的测量装置，所述装置用于控制机械臂关节，所述机械臂关节包括电机、减速机、设于所述电机输出端的光电编码器以及设于所述减速机输出端的磁编码器，图4是本发明实施例提供的外力矩的测量装置的结构示意图，如图4所示，该外力矩的测量装置4包括：

获取模块41，用于获取所述光电编码器发送的第一转角以及磁编码器发送的第二转角；

输入模块42，用于将所述第一转角与第二转角输入预先建立的测量模型；

第一确定模块43，用于基于所述测量模型，确定所述机械臂关节的外力矩。

具体地，所述测量模型为：T＝k*(q-s)；

其中，T为外力矩，k为测量系数，q为第一转角，s为第二转角；

所述装置4还包括：

计算模块44，用于计算所述减速机的测量系数

具体地，如附图5所示，所述计算模块5，包括：

控制单元51，用于控制所述机械臂关节按照多个预设力矩进行动作；

获取单元52，用于获取与所述多个预设力矩对应的第一转角与第二转角；

第一确定单元53，用于基于多个预设力矩以及与所述多个预设力矩对应的第一转角与第二转角，确定多个测量系数的估值；

第二确定单元54，用于将所述多个测量系数的估值进行线性回归计算，确定测量系数。

其中，所述控制器2先通过对所述减速机13进行标定，同时，基于所述标定所述减速机13，通过所述第二确定模块5对进行测量系数的确定，具体为：通过控制单元51控制所述机械臂关节1按照多个预设力矩进行动作，再用获取单元52获取与所述多个预设力矩对应的第一转角与第二转角，并且，通过第一确定单元53基于多个预设力矩以及与所述多个预设力矩对应的第一转角与第二转角，确定多个测量系数的估值，最后，通过第二确定单元54将所述多个测量系数的估值进行线性回归计算，确定测量系数。在确定了测量系数之后，测量模型也即建立完成，所述测量模型为：T＝k*(q-s)，其中，T为外力矩，k为测量系数，q为第一转角，s为第二转角；从而，所述控制器2在通过获取模块41获取所述光电编码器11发送的第一转角以及磁编码器14发送的第二转角后，通过输入模块42所述第一转角与第二转角输入预先建立的测量模型，则第一确定模块43基于所述测量模型，确定所述机械臂关节的外力矩。

本实施例提供的外力矩的测量装置，通过获取所述光电编码器发送的第一转角以及磁编码器发送的第二转角；将所述第一转角与第二转角输入预先建立的测量模型；基于所述测量模型，确定所述机械臂关节的外力矩。通过测量模型测量所述机械臂关节的外力矩，使得测量数据较准确，能够在没有使用力矩传感器的情况下保证所述外力矩的测量精度，同时使得测量成本较低。

需要说明的是，由于所述设备配置装置与上述方法实施例中的应用于客户终端设备的设备配置方法基于相同的发明构思，因此，上述方法实施例的相应内容以及有益效果同样适用于本装置实施例，此处不再详述。

本发明实施例还提供了一种控制器，应用于机械臂关节，图6是本发明实施例提供的控制器的硬件结构示意图，如图6所示，该控制器包括：

至少一个处理器61；以及，

与所述至少一个处理器61通信连接的存储器62；其中，

所述存储器62存储有可被所述至少一个处理器61执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器61执行，以使所述至少一个处理器61能够执行如前述的外力矩的测量方法。

具体地，以附图6中一个处理器61为例。处理器61和存储器62可以通过总线或者其他方式连接，图6中以通过总线连接为例。

存储器62作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的起立检测方法对应的程序指令/模块(例如，附图2所示的步骤S210-S230)。处理器61通过运行存储在存储器62中的非易失性软件程序、指令以及模块，从而执行控制器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例的外力矩的测量方法。

存储器62可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据仓储机器人的使用所创建的数据等。此外，存储器62可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器62可选包括相对于处理器61远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至仓储机器人上。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

所述一个或者多个模块存储在所述存储器62中，当被所述一个或者多个处理器61执行时，执行上述任意方法实施例中的外力矩的测量方法，例如，执行以上描述的图2中的方法步骤S210至步骤S230，图3中的方法步骤S310至步骤S340；实现图4中的模块41-45的功能、实现图5中的模块51-54的功能、实现图6中的模块61-62的功能。

上述产品可执行本发明实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明实施例所提供的外力矩的测量方法。

本实施例提供的一种控制器，通过获取所述光电编码器发送的第一转角以及磁编码器发送的第二转角；将所述第一转角与第二转角输入预先建立的测量模型；基于所述测量模型，确定所述机械臂关节的外力矩。通过测量模型测量所述机械臂关节的外力矩，使得测量数据较准确，能够在没有使用力矩传感器的情况下保证所述外力矩的测量精度，同时使得测量成本较低。

本发明实施例提供一种机械臂，包括控制器和机械臂关节，所述机械臂关节包括电机、减速机、设于所述电机输出端的光电编码器以及设于所述减速机输出端的磁编码器；

所述控制器用于控制所述机械臂关节，执行如前述的方法。

本实施例提供的一种机械臂，机械臂中的控制器通过获取所述光电编码器发送的第一转角以及磁编码器发送的第二转角；将所述第一转角与第二转角输入预先建立的测量模型；基于所述测量模型，确定所述机械臂关节的外力矩。通过测量模型测量所述机械臂关节的外力矩，使得测量数据较准确，能够在没有使用力矩传感器的情况下保证所述外力矩的测量精度，同时使得测量成本较低。

通过以上的实施例的描述，本领域普通技术人员可以清楚地了解到各实施例可借助软件加通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。本领域普通技术人员可以理解实现所述实施例方法中的全部或部分流程是可以通过计算机程序指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如所述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-OnlyMemory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。

本发明实施例提供了一种非易失性计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被一个或多个处理器执行，例如上述处理器，可使得上述一个或多个处理器可执行上述任意方法实施例中的外力矩的测量方法，例如，执行以上描述的图2中的方法步骤S210至步骤S230，图3中的方法步骤S310至步骤S340；实现图4中的模块41-45的功能、实现图5中的模块51-54的功能、实现图6中的模块61-62的功能。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

上述产品可执行本发明实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明实施例所提供的方法。

本实施例提供的外力矩的测量方法、装置及控制器，通过获取所述光电编码器发送的第一转角以及磁编码器发送的第二转角；将所述第一转角与第二转角输入预先建立的测量模型；基于所述测量模型，确定所述机械臂关节的外力矩。通过测量模型测量所述机械臂关节的外力矩，使得测量数据较准确，能够在没有使用力矩传感器的情况下保证所述外力矩的测量精度，同时使得测量成本较低。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种外力矩的测量方法，应用于控制器，所述控制器用于控制机械臂关节，其特征在于，所述机械臂关节包括电机、减速机、设于所述电机输出端的光电编码器以及设于所述减速机输出端的磁编码器，所述方法包括：

控制所述机械臂关节按照多个预设力矩进行动作，其中，所述多个预设力矩分别与预设值呈不同的倍数关系，所述预设值为额定力矩的百分比力矩；

获取与所述多个预设力矩对应的第一转角与第二转角；

基于多个预设力矩以及与所述多个预设力矩对应的第一转角与第二转角，确定多个测量系数的估值；

将所述多个测量系数的估值进行线性回归计算，确定测量系数；

根据所述测量系数，建立测量模型；

获取所述光电编码器记录的第一转角以及磁编码器记录的第二转角；

将所述第一转角与第二转角输入所述测量模型；

基于所述测量模型，确定所述机械臂关节的外力矩。

2.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于：

所述测量模型为：T＝k*(q-s)；

其中，T为外力矩，k为测量系数，q为第一转角，s为第二转角。

3.一种外力矩的测量装置，其特征在于：所述装置用于控制机械臂关节，所述机械臂关节包括电机、减速机、设于所述电机输出端的光电编码器以及设于所述减速机输出端的磁编码器，

所述装置包括：

计算模块，用于计算所述减速机的测量系数，所述计算模块，包括：控制单元，用于控制所述机械臂关节按照多个预设力矩进行动作；获取单元，用于获取与所述多个预设力矩对应的第一转角与第二转角；第一确定单元，用于基于多个预设力矩以及与所述多个预设力矩对应的第一转角与第二转角，确定多个测量系数的估值；第二确定单元，用于将所述多个测量系数的估值进行线性回归计算，确定测量系数，并根据所述测量系数，建立测量模型；

获取模块，用于获取所述光电编码器记录的第一转角以及磁编码器记录的第二转角；

输入模块，用于将所述第一转角与第二转角输入所述测量模型；

第一确定模块，用于基于所述测量模型，确定所述机械臂关节的外力矩。

4.根据权利要求3所述的测量装置，其特征在于：

所述测量模型为：T＝k*(q-s)；

其中，T为外力矩，k为测量系数，q为第一转角，s为第二转角。

5.一种控制器，用于控制机械臂关节，其特征在于，所述控制器包括：

至少一个处理器；以及，

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求1-2任一项所述的方法。

6.一种机械臂，其特征在于，包括控制器和机械臂关节，所述机械臂关节包括电机、减速机、设于所述电机输出端的光电编码器以及设于所述减速机输出端的磁编码器；

所述控制器用于控制所述机械臂关节，执行如权利要求1-2任一项所述的方法。

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