CN114179081A - 角度传达误差的补偿方法、装置和计算机可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种角度传达误差的补偿方法、装置和计算机可读存储介质,所述方法应用于机器人,包括以下步骤:获取所述机器人运动当前时刻的规划关节角名义值,并设置关节号;获取所述关节号对应的关节端的角度传达误差;将所述关节号对应的规划关节角名义值代入预设角度传达误差模型,并基于预设迭代算法得到所述关节端的角度补偿值;根据所述角度补偿值修正所述角度传达误差,根据修正后的所述角度传达误差生成规划指令,并将所述规划指令下发至执行单元,以完成对所述关节号对应的关节端的角度补偿。通过实施本发明,实现了对机器人关节的角度传达误差的补偿,消除了角度传达误差对关节精度的影响,从而提高了机器人连续运动时的轨迹精度。
Description
技术领域
本发明涉及工业机器人领域,尤其涉及角度传达误差的补偿方法、装置和计算机可读存储介质。
背景技术
随着人力成本的上升及产品要求日益严苛,工业机器人尤其是高精度工业机器人越来越受到重视,特别是在精密点胶、涂胶、焊接、激光切割等领域。
现有技术中一般通过运动学参数标定,以提高工业机器人的定位精度,这对只要求点位精度的场合来说,基本上已经能够满足需求。
但是,在精密点胶、涂胶、焊接、激光切割等场景下,由于对连续运动的轨迹精度有较高要求,现有的标定方法难以满足高精度的需求。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种角度传达误差的补偿方法、角度传达误差的补偿装置和计算机可读存储介质,旨在解决如何使得机器人连续运动时的轨迹精度达到较高水准的技术问题。
为实现上述目的,本发明提供一种角度传达误差的补偿方法,所述角度传达误差的补偿方法应用于机器人,包括以下步骤:
获取所述机器人运动当前时刻的规划关节角名义值,并设置关节号;
获取所述关节号对应的关节端的角度传达误差;
将所述关节号对应的规划关节角名义值代入预设角度传达误差模型,并基于预设迭代算法得到所述关节端的角度补偿值;
根据所述角度补偿值修正所述角度传达误差,根据修正后的所述角度传达误差生成规划指令,并将所述规划指令下发至执行单元,以完成对所述关节号对应的关节端的角度补偿。
可选地,所述得到所述关节端的角度补偿值的步骤之后包括:
判断是否存在满足预设补偿条件且未获得角度补偿的关节;
若存在满足预设补偿条件且未获得角度补偿的关节,则对所述关节号进行累加,将累加后的关节号作为新的关节号,并执行所述获取所述关节号对应的关节端的角度传达误差的步骤。
可选地,所述判断是否存在满足预设补偿条件且未获得角度补偿的关节的步骤之后包括:
若不存在满足预设补偿条件且未获得角度补偿的关节,则执行步骤:根据所述角度补偿值修正所述角度传达误差,根据修正后的所述角度传达误差生成规划指令,并将所述规划指令下发至执行单元,以完成对所述关节号对应的关节端的角度补偿。
可选地,所述获取所述关节号对应的关节端的角度传达误差的步骤包括:
根据预设关节角算法和所述规划关节角名义值得到电机端的角度名义值θm;
根据所述电机端的角度名义值θm、预设倍频值i、幅值Ai和相位角φi建立预设角度传达误差模型dθ=∑Aisin(i*θm+φi);
根据所述预设角度传达误差模型获取所述关节号对应的关节端的角度传达误差dθ。
可选地,所述基于预设迭代算法得到所述关节端的角度补偿值的步骤包括:
基于预设迭代算法得到所述电机端的角度补偿值,将所述电机端的角度补偿值代入所述预设关节角算法折算后得到所述关节端的角度补偿值。
可选地,所述基于预设迭代算法得到所述电机端的角度补偿值的步骤包括:
设置所述电机端的规划角度初始值,并将补偿量和迭代次数初始化;
将所述电机端的规划角度初始值代入所述预设角度传达误差模型,以得到构造函数、一阶导数和迭代增量;
将所述规划角度初始值与所述迭代增量相加得到的和作为新的规划角度值,将所述补偿量与所述迭代增量相加得到的和作为新的补偿量,将迭代次数累加作为新的迭代次数;
将所述电机端的规划角度值代入所述预设角度传达误差模型,以得到构造函数、一阶导数和迭代增量,直至所述迭代次数达到预设终止值,将迭代终止时的所述补偿量作为所述电机端的角度补偿值。
可选地,所述根据所述角度补偿值修正所述角度传达误差的步骤包括:
将迭代终止时的所述电机端的规划角度值与所述电机端的角度补偿值相加得到的和作为所述电机端的最终规划角度值;
将所述电机端的最终规划角度值基于所述预设关节角算法折算后得到所述关节端的规划角度值;
将所述关节端的规划角度值作为修正后的角度传达误差。
可选地,所述根据修正后的角度传达误差生成规划指令,并将所述规划指令下发至执行单元的步骤包括:
根据所述关节端的规划角度值生成规划指令,并将所述规划指令下发至执行单元。
此外,为实现上述目的,本发明还提供一种角度传达误差的补偿装置,所述角度传达误差的补偿装置包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的角度传达误差的补偿程序,所述角度传达误差的补偿程序被所述处理器执行时实现如权上所述的角度传达误差的补偿方法的步骤。
此外,为实现上述目的,本发明还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有角度传达误差的补偿程序,所述角度传达误差的补偿程序被处理器执行时实现如上所述的角度传达误差的补偿方法的步骤。
本发明提出一种角度传达误差的补偿方法、角度传达误差的补偿装置和计算机可读存储介质,在所述角度传达误差的补偿方法中,通过获取所述机器人运动当前时刻的规划关节角名义值,并设置关节号,获取所述关节号对应的关节端的角度传达误差,保证了规划关节角名义值、关节号、所述关节号对应的关节端的角度传达误差之间的对应关系,避免了出现补偿出错的情况;通过将所述关节号对应的规划关节角名义值代入预设角度传达误差模型,并基于预设迭代算法得到所述关节端的角度补偿值;根据所述角度补偿值修正所述关节端的规划指令,将修正后的所述规划指令下发至执行单元,以完成对所述角度传达误差的补偿。实现了对机器人关节的角度传达误差的补偿,消除了角度传达误差对关节精度的影响,从而有效地提高了机器人末端的绝对精度,尤其是可以提高连续运动时轨迹精度。
附图说明
图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的终端结构示意图;
图2为本发明角度传达误差的补偿方法第一实施例的流程示意图;
图3为本发明角度传达误差的补偿方法第二实施例的流程示意图;
图4为本发明角度传达误差的补偿方法的角度传达误差示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明实施例的主要解决方案是:一种角度传达误差的补偿方法应用于机器人,包括以下步骤:
获取所述机器人运动当前时刻的规划关节角名义值,并设置关节号;
获取所述关节号对应的关节端的角度传达误差;
将所述关节号对应的规划关节角名义值代入预设角度传达误差模型,并基于预设迭代算法得到所述关节端的角度补偿值;
根据所述角度补偿值修正所述关节端的规划指令,将修正后的所述规划指令下发至执行单元,以完成对所述角度传达误差的补偿。
由于现有技术中一般通过运动学参数标定,以提高工业机器人的定位精度,这对只要求点位精度的场合来说,基本上已经能够满足需求。
但是,在精密点胶、涂胶、焊接、激光切割等场景下,由于对连续运动的轨迹精度有较高要求,现有的标定方法难以满足高精度的需求。这是因为,运动学参数标定只标定了机器人的部分参数,机器人关节减速机的角度传达误差(减速机输入端和输出端角度的差值)并没有建模和标定,而角度传达误差对连续运动时的精度影响很大。
现有技术可以针对特定的运动,通过离线辨识的方法,提前辨识出机器人工作时任一时刻点位的误差并进行补偿,但这种方法只能对特定工况适用;当机器人工况稍有变化,或需要大批量应用时,就必须一一重新辨识和补偿,适应性较差。
本发明提供一种角度传达误差的补偿方法,通过获取所述机器人运动当前时刻的规划关节角名义值,并设置关节号,获取所述关节号对应的关节端的角度传达误差,保证了规划关节角名义值、关节号、所述关节号对应的关节端的角度传达误差之间的对应关系,避免了出现补偿出错的情况;通过将所述关节号对应的规划关节角名义值代入预设角度传达误差模型,并基于预设迭代算法得到所述关节端的角度补偿值;根据所述角度补偿值修正所述关节端的规划指令,将修正后的所述规划指令下发至执行单元,以完成对所述角度传达误差的补偿。实现了对机器人关节的角度传达误差的补偿,消除了角度传达误差对关节精度的影响,从而有效地提高了机器人末端的绝对精度,尤其是可以提高连续运动时轨迹精度。
如图1所示,图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的终端结构示意图。
本发明实施例终端可以是机器人控制器,也可以是PC、智能手机、平板电脑、便携计算机等具有数据处理功能的智能终端设备。
如图1所示,该终端可以包括:处理器1001,例如CPU,网络接口1004,用户接口1003,存储器1005,通信总线1002。其中,通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard),可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。存储器1005可以是高速RAM存储器,也可以是稳定的存储器(non-volatile memory),例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
可选地,终端还可以包括摄像头、RF(Radio Frequency,射频)电路,传感器、音频电路、WiFi模块等等。其中,传感器比如光传感器、运动传感器以及其他传感器。具体地,光传感器可包括环境光传感器及接近传感器,其中,环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节显示屏的亮度,接近传感器可在移动终端移动到耳边时,关闭显示屏和/或背光。作为运动传感器的一种,重力加速度传感器可检测各个方向上(一般为三轴)加速度的大小,静止时可检测出重力的大小及方向,可用于识别移动终端姿态的应用(比如横竖屏切换、相关游戏、磁力计姿态校准)、振动识别相关功能(比如计步器、敲击)等;当然,移动终端还可配置陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等其他传感器,在此不再赘述。
本领域技术人员可以理解,图1中示出的终端结构并不构成对终端的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。
如图1所示,作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及角度传达误差的补偿程序。
在图1所示的终端中,网络接口1004主要用于连接后台服务器,与后台服务器进行数据通信;用户接口1003主要用于连接客户端(用户端),与客户端进行数据通信;而处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的角度传达误差的补偿程序,并执行以下操作:
获取所述机器人运动当前时刻的规划关节角名义值,并设置关节号;
获取所述关节号对应的关节端的角度传达误差;
将所述关节号对应的规划关节角名义值代入预设角度传达误差模型,并基于预设迭代算法得到所述关节端的角度补偿值;
根据所述角度补偿值修正所述角度传达误差,根据修正后的所述角度传达误差生成规划指令,并将所述规划指令下发至执行单元,以完成对所述关节号对应的关节端的角度补偿。
进一步地,处理器1001可以调用存储器1005中存储的角度传达误差的补偿程序,还执行以下操作:
判断是否存在满足预设补偿条件且未获得角度补偿的关节;
若存在满足预设补偿条件且未获得角度补偿的关节,则对所述关节号进行累加,将累加后的关节号作为新的关节号,并执行所述获取所述关节号对应的关节端的角度传达误差的步骤。
进一步地,处理器1001可以调用存储器1005中存储的角度传达误差的补偿程序,还执行以下操作:
若不存在满足预设补偿条件且未获得角度补偿的关节,则执行步骤:根据所述角度补偿值修正所述角度传达误差,根据修正后的所述角度传达误差生成规划指令,并将所述规划指令下发至执行单元,以完成对所述关节号对应的关节端的角度补偿。
进一步地,处理器1001可以调用存储器1005中存储的角度传达误差的补偿程序,还执行以下操作:
所述获取所述关节号对应的关节端的角度传达误差的步骤包括:
根据预设关节角算法和所述规划关节角名义值得到电机端的角度名义值θm;
根据所述电机端的角度名义值θm、预设倍频值i、幅值Ai和相位角φi建立预设角度传达误差模型dθ=∑Aisin(i*θm+φi);
根据所述预设角度传达误差模型获取所述关节号对应的关节端的角度传达误差dθ。
进一步地,处理器1001可以调用存储器1005中存储的角度传达误差的补偿程序,还执行以下操作:
所述基于预设迭代算法得到所述关节端的角度补偿值的步骤包括:
基于预设迭代算法得到所述电机端的角度补偿值,将所述电机端的角度补偿值代入所述预设关节角算法折算后得到所述关节端的角度补偿值。
进一步地,处理器1001可以调用存储器1005中存储的角度传达误差的补偿程序,还执行以下操作:
所述基于预设迭代算法得到所述电机端的角度补偿值的步骤包括:
设置所述电机端的规划角度初始值,并将补偿量和迭代次数初始化;
将所述电机端的规划角度初始值代入所述预设角度传达误差模型,以得到构造函数、一阶导数和迭代增量;
将所述规划角度初始值与所述迭代增量相加得到的和作为新的规划角度值,将所述补偿量与所述迭代增量相加得到的和作为新的补偿量,将迭代次数累加作为新的迭代次数;
将所述电机端的规划角度值代入所述预设角度传达误差模型,以得到构造函数、一阶导数和迭代增量,直至所述迭代次数达到预设终止值,将迭代终止时的所述补偿量作为所述电机端的角度补偿值。
进一步地,处理器1001可以调用存储器1005中存储的角度传达误差的补偿程序,还执行以下操作:
所述根据所述角度补偿值修正所述角度传达误差的步骤包括:
将迭代终止时的所述电机端的规划角度值与所述电机端的角度补偿值相加得到的和作为所述电机端的最终规划角度值;
将所述电机端的最终规划角度值基于所述预设关节角算法折算后得到所述关节端的规划角度值;
将所述关节端的规划角度值作为修正后的角度传达误差。
进一步地,处理器1001可以调用存储器1005中存储的角度传达误差的补偿程序,还执行以下操作:
所述根据修正后的角度传达误差生成规划指令,并将所述规划指令下发至执行单元的步骤包括:
根据所述关节端的规划角度值生成规划指令,并将所述规划指令下发至执行单元。
参照图2,本发明第一实施例提供一种角度传达误差的补偿方法,所述角度传达误差的补偿方法应用于机器人,包括以下步骤:
步骤S10,获取所述机器人运动当前时刻的规划关节角名义值,并设置关节号;
本实施例中,执行主体为机器人控制器,所述机器人控制器可以视为机器人的大脑,或核心处理器,或处理中枢。获取机器人运动当前时刻的规划关节角名义值θj,并将起始关节号j设为1,其后关节号为2,3,...,n,n可由机器人管理者根据补偿需求进行设置,其数据集合为X=[θ1,θ2…θn]。
步骤S10之后包括:
步骤a11,根据预设关节角算法和所述规划关节角名义值得到电机端的角度名义值;
步骤a12,根据所述电机端的角度名义值和所述角度传达误差的预设倍频值建立预设角度传达误差模型。
步骤S10之后还包括:
步骤b11,根据预设关节角算法和所述规划关节角名义值得到所述关节端的角度名义值;
步骤b11,根据所述关节端的角度名义值和所述角度传达误差的预设倍频值建立预设角度传达误差模型。
需要说明的是,本实施例中求解补偿值的过程可以在电机端进行,也可以在关节端进行,两种方法是等效的,为避免赘述,以下以电机端为例进行说明。
所述预设关节角算法为θm=jratio*θj,其中,θm表示电机端角度名义值,jratio表示减速比,所述预设关节角算法也体现了其与所述规划关节角名义值之间的关系。
所述预设角度传达误差模型一般为:
需要说明的是,首先,虽然本实施例中的i表示为整数,但有的时候也有可能出现i不是整数的情况,i不是整数的情况属于本实施例的另一实施方式,本质上并无不同;其次,角度传达误差的倍频成分(即i的数值)是很多的,使用的时候可以根据实际情况选择不同的成分组合,并不是需要所有倍频成分同时使用。
步骤S20,获取所述关节号对应的关节端的角度传达误差;
本实施例中,步骤S20包括:
根据预设关节角算法和所述规划关节角名义值得到电机端的角度名义值θm;
根据所述预设角度传达误差模型获取所述关节号对应的关节端的角度传达误差dθ。
参照图4,图4是本实施例中机器人的期望输出关节角和实际输出关节角的对比示意图,其中横轴为规划指令序列,纵轴为输出角度,虚线部分为期望输出角度所映射的条件关系,曲线部分为实际输出角度所映射的条件关系,两者间的差值即为角度传达误差。
可以理解的是,不同的规划指令序列对应的期望输出角度和实际输出角度都能从图4中获取到对应的值,当一规划指令序列对应的实际输出角度与期望输出角度一致时,说明该规划指令序列对应的关节不需要进行补偿,反之,当一规划指令序列对应的实际输出角度与期望输出角度不一致时,说明该规划指令序列对应的关节存在角度传达误差,此时根据实际需求判断是否需要对该关节进行角度传达误差的补偿。
步骤S30,将所述关节号对应的规划关节角名义值代入预设角度传达误差模型,并基于预设迭代算法得到所述关节端的角度补偿值;
本实施例中,步骤S30中基于预设迭代算法得到所述关节端的角度补偿值的步骤包括:
基于预设迭代算法得到所述电机端的角度补偿值,将所述电机端的角度补偿值代入所述预设关节角算法折算后得到所述关节端的角度补偿值。
其中,所述基于预设迭代算法得到所述电机端的角度补偿值的步骤包括:
设置所述电机端的规划角度初始值,并将补偿量和迭代次数初始化;
将所述电机端的规划角度初始值代入所述预设角度传达误差模型,以得到构造函数、一阶导数和迭代增量;
将所述规划角度初始值与所述迭代增量相加得到的和作为新的规划角度值,将所述补偿量与所述迭代增量相加得到的和作为新的补偿量,将迭代次数累加作为新的迭代次数;
将所述电机端的规划角度值代入所述预设角度传达误差模型,以得到构造函数、一阶导数和迭代增量,直至所述迭代次数达到预设终止值,将迭代终止时的所述补偿量作为所述电机端的角度补偿值。
在确定了角度传达误差的模型及具体参数之后,即可进行补偿值的求解。
所述预设迭代算法可以是牛顿迭代法,但同样可以使用其他迭代计算的方法如拟牛顿迭代法、高斯牛顿法、L-M方法(Levenberg-Marquardt,列文伯格-马夸尔特法)等。
下面以牛顿迭代法为例,说明求解补偿值Δθmj(即所述关节端的角度补偿值)的方法。
令θmj初始值为θmj0=jratio*θj,补偿量初始化为Δθmj=0,迭代次数初始化为N=0。
其一阶导数为
f′(θmj)=1/jratio-∑i*Aicos(i*θmj+φi) (2)
入式子(1)、(3)中计算,指导满足设定的迭代终止条件。
步骤S30中所述基于预设迭代算法得到所述关节端的角度补偿值的步骤包括:
基于预设迭代算法计算得出第一规划角度值;
将所述第一规划角度值基于所述预设关节角算法折算后得到所述第二规划角度值,将所述第二规划角度值作为角度补偿值。
最终计算出来的电机端的规划角度为θmj(即所述第一规划角度值),其与初始的规划关节′角的关系为θmj=jratio*θj+Δθmj,电机端的规划角度折算到关节端则为θj=θj+Δθj=θj+Δθmj/jratio。
步骤S40,根据所述角度补偿值修正所述角度传达误差,根据修正后的所述角度传达误差生成规划指令,并将所述规划指令下发至执行单元,以完成对所述关节号对应的关节端的角度补偿。
步骤S40包括:
将迭代终止时的所述电机端的规划角度值与所述电机端的角度补偿值相加得到的和作为所述电机端的最终规划角度值;
将所述电机端的最终规划角度值基于所述预设关节角算法折算后得到所述关节端的规划角度值;
将所述关节端的规划角度值作为修正后的角度传达误差;
根据所述关节端的规划角度值生成规划指令,并将所述规划指令下发至执行单元,以完成对所述关节号对应的关节端的角度补偿。
本实施例中,补偿后的电机端规划指令的集合为X′m=[θm1,θm2…θmn],对应的关节端规划指令的集合为X′=[θ′1,θ′2…θ′n]。在规划指令获取完成后,机器人控制器会将得到的规划指令下发至伺服驱动器(即所述执行单元),以使所述伺服驱动器根据所述规划指令完成对应关节的角度传达误差的补偿。
在本实施例中提出了一种应用于机器人的角度传达误差的补偿方法,在所述角度传达误差的补偿方法中,通过获取所述机器人运动当前时刻的规划关节角名义值,并设置关节号,获取所述关节号对应的关节端的角度传达误差,保证了规划关节角名义值、关节号、所述关节号对应的关节端的角度传达误差之间的对应关系,避免了出现补偿出错的情况;通过将所述关节号对应的规划关节角名义值代入预设角度传达误差模型,并基于预设迭代算法得到所述关节端的角度补偿值;根据所述角度补偿值修正所述关节端的规划指令,将修正后的所述规划指令下发至执行单元,以完成对所述角度传达误差的补偿。实现了对机器人关节的角度传达误差的补偿,消除了角度传达误差对关节精度的影响,从而有效地提高了机器人末端的绝对精度,尤其是可以提高连续运动时轨迹精度。
进一步的,参照图3,提出本发明角度传达误差的补偿方法的第二实施例,基于上述图2所示的实施例,步骤S30之后包括:
步骤S31,判断是否存在满足预设补偿条件且未获得角度补偿的关节;
步骤S311,若存在满足预设补偿条件且未获得角度补偿的关节,则对所述关节号进行累加,将累加后的关节号作为新的关节号,并返回步骤S20;
步骤S312,若不存在满足预设补偿条件且未获得角度补偿的关节,则执行步骤S40。
需要说明的是,所述预设补偿条件可根据实际需求进行设置,例如设定一个判断阈值,将上述第一实施例中得到的不同规划指令序列对应的角度传达误差与所述判断阈值进行对比,根据对比结果来确定所述角度传达误差所属的关节是否需要进行补偿。
可以理解的是,本实施例是基于第一实施例的另一分支,即存在多个关节需要进行补偿的情况,此种情况下新增的处理方式为令关节号j=j+1,重复步骤2中的迭代计算方法,即继续对新的关节号j进行迭代计算以得到新的关节号j对应的关节的角度补偿值,通过上述步骤依次计算n关节机器人其他关节的角度补偿值,此外,本实施例中也可以根据需要确定要补偿的关节,不一定所有n个关节都补偿,即本实施例也适用于令关节号j=j+2或j=j+a(a为可根据需求进行设置的值)等情况,目的即在于能够保证想要补偿的关节能够进行补偿。
在本实施例中,提出一种角度传达误差的补偿方法,适用于所述机器人存在多个满足预设补偿条件的关节的情况,通过与上述第一实施例的结合,能够解决机器人的多个关节需要进行角度传达误差补偿的问题,使得机器人在连续运动过程中的高精度需求得到了进一步的有效保障。
此外,本发明实施例还提出一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有角度传达误差的补偿程序,所述角度传达误差的补偿程序被处理器执行时实现如上所述任一实施例中的角度传达误差的补偿方法的步骤。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机,计算机,服务器,空调器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种角度传达误差的补偿方法,其特征在于,所述角度传达误差的补偿方法应用于机器人,包括以下步骤:
获取所述机器人运动当前时刻的规划关节角名义值,并设置关节号;
获取所述关节号对应的关节端的角度传达误差;
将所述关节号对应的规划关节角名义值代入预设角度传达误差模型,并基于预设迭代算法得到所述关节端的角度补偿值;
根据所述角度补偿值修正所述角度传达误差,根据修正后的所述角度传达误差生成规划指令,并将所述规划指令下发至执行单元,以完成对所述关节号对应的关节端的角度补偿。
2.如权利要求1所述的角度传达误差的补偿方法,其特征在于,所述得到所述关节端的角度补偿值的步骤之后包括:
判断是否存在满足预设补偿条件且未获得角度补偿的关节;
若存在满足预设补偿条件且未获得角度补偿的关节,则对所述关节号进行累加,将累加后的关节号作为新的关节号,并执行所述获取所述关节号对应的关节端的角度传达误差的步骤。
3.如权利要求2所述的角度传达误差的补偿方法,其特征在于,所述判断是否存在满足预设补偿条件且未获得角度补偿的关节的步骤之后包括:
若不存在满足预设补偿条件且未获得角度补偿的关节,则执行步骤:根据所述角度补偿值修正所述角度传达误差,根据修正后的所述角度传达误差生成规划指令,并将所述规划指令下发至执行单元,以完成对所述关节号对应的关节端的角度补偿。
4.如权利要求1-3中任一项所述的角度传达误差的补偿方法,其特征在于,所述获取所述关节号对应的关节端的角度传达误差的步骤包括:
根据预设关节角算法和所述规划关节角名义值得到电机端的角度名义值θm;
根据所述电机端的角度名义值θm、预设倍频值i、幅值Ai和相位角φi建立预设角度传达误差模型dθ=∑Aisin(i*θm+φi);
根据所述预设角度传达误差模型获取所述关节号对应的关节端的角度传达误差dθ。
5.如权利要求4所述的角度传达误差的补偿方法,其特征在于,所述基于预设迭代算法得到所述关节端的角度补偿值的步骤包括:
基于预设迭代算法得到所述电机端的角度补偿值,将所述电机端的角度补偿值代入所述预设关节角算法折算后得到所述关节端的角度补偿值。
6.如权利要求5所述的角度传达误差的补偿方法,其特征在于,所述基于预设迭代算法得到所述电机端的角度补偿值的步骤包括:
设置所述电机端的规划角度初始值,并将补偿量和迭代次数初始化;
将所述电机端的规划角度初始值代入所述预设角度传达误差模型,以得到构造函数、一阶导数和迭代增量;
将所述规划角度初始值与所述迭代增量相加得到的和作为新的规划角度值,将所述补偿量与所述迭代增量相加得到的和作为新的补偿量,将迭代次数累加作为新的迭代次数;
将所述电机端的规划角度值代入所述预设角度传达误差模型,以得到构造函数、一阶导数和迭代增量,直至所述迭代次数达到预设终止值,将迭代终止时的所述补偿量作为所述电机端的角度补偿值。
7.如权利要求6所述的角度传达误差的补偿方法,其特征在于,所述根据所述角度补偿值修正所述角度传达误差的步骤包括:
将迭代终止时的所述电机端的规划角度值与所述电机端的角度补偿值相加得到的和作为所述电机端的最终规划角度值;
将所述电机端的最终规划角度值基于所述预设关节角算法折算后得到所述关节端的规划角度值;
将所述关节端的规划角度值作为修正后的角度传达误差。
8.如权利要求7所述的角度传达误差的补偿方法,其特征在于,所述根据修正后的角度传达误差生成规划指令,并将所述规划指令下发至执行单元的步骤包括:
根据所述关节端的规划角度值生成规划指令,并将所述规划指令下发至执行单元。
9.一种角度传达误差的补偿装置,其特征在于,所述角度传达误差的补偿装置包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的角度传达误差的补偿程序,所述角度传达误差的补偿程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至8中任一项所述的角度传达误差的补偿方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有角度传达误差的补偿程序,所述角度传达误差的补偿程序被处理器执行时实现如权利要求1至8中任一项所述的角度传达误差的补偿方法的步骤。
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CN115674207A (zh) * | 2022-12-14 | 2023-02-03 | 杭州景业智能科技股份有限公司 | 机械臂关节耦合误差补偿方法、装置、设备和存储介质 |
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- 2021-12-01 CN CN202111457025.0A patent/CN114179081B/zh active Active
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