CN117754551A - 一种机器人参数调节方法、装置及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种机器人参数调节方法、装置及存储介质，所述方法包括步骤：S1、默认一比例增益参数为默认参数，获取机器人在相同轨迹、不同速度下的偏差理论数据；默认比例增益参数调节幅度，对机器人的比例增益参数进行粗调节；对粗调节结果进行验证，验证通过执行下一步骤，未通过则重复执行步骤S2；对所述机器人的比例增益参数进行精调节；对精调节结果进行验证，验证未通过则重复执行步骤S4；反之则验证通过，获得调节后的比例增益参数，完成参数调节。本申请所述方法可实现机器人智能自主的参数调节，以达到更好的控制效果；同时对于参数的调节精度可以达到0.0001级别，实现高精度的调节。

Description

一种机器人参数调节方法、装置及存储介质

技术领域

本申请涉及机器人领域，尤其涉及一种机器人参数调节方法、装置及存储介质。

背景技术

在实际工作环节中，机器人可能会受到各种外部因素的干扰，如温度、湿度、噪声等。参数调节可以消除这些因素对机器人工作的影响，确保机器人的可靠性；可以发现机器人运行过程中出现的问题，并进行相应的优化和改进，从而提高机器人的稳定性。保证机器人在工作过程中执行程序的速度和准确度，提高机器人的工作效率，同时也可以减少机器人在执行任务过程中出现的故障，从而提高生产效率。

因此，如何实现机器人快速自动化参数调节，对于保障机器人的稳定性、可靠性和工作效率，具有重要意义。

发明内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本申请提供了一种机器人参数调节方法、装置及存储介质。

第一方面，本申请提供了一种机器人参数调节方法，所述方法包括步骤：

S1、默认一比例增益参数为默认参数，获取机器人在相同轨迹、不同速度下的偏差理论数据；

S2、默认比例增益参数调节幅度，对机器人的比例增益参数进行粗调节；

S3、对粗调节结果进行验证，验证通过执行下一步骤，未通过则重复执行步骤S2；

S4、对所述机器人的比例增益参数进行精调节；

S5、对精调节结果进行验证，验证未通过则重复执行步骤S4；反之则验证通过，获得调节后的比例增益参数，完成参数调节。

优选地，S1中，包括：

规划机器人的直线运行末端轨迹；

控制机器人以第一速度沿所述末端直线轨迹运行，采集所述机器人以第一速度运行时的低速理论数据；

控制机器人以高于第一速度的第二速度沿所述末端直线轨迹运行，采集所述机器人以第二速度运行时的第一高速运行数据；

得到默认参数下的第一高速运行数据与低速理论数据的三向位置偏差和的平均值，即偏差理论数据。

优选地，S2中，包括：

设置比例增益参数调节幅度；

获取默认参数在增加所述比例增益调节幅度后以所述第二速度运行时的第二高速运行数据；获取默认参数在减少所述比例增益调节幅度后以所述第二速度运行时的第三高速运行数据；

判断第二高速运行数据和第三高速运行数据对应的机器人末端是否存在漂移现象；

若是，减小所述比例增益参数调节幅度后重新获取高速运行数据，再重复执行上述漂移现象判断步骤；

若否，保持当前比例增益参数调节幅度，得到机器人的比例增益参数的粗调节结果。

优选地，S3中，包括：

取S2粗调后的比例增益参数，得以第二速度运行时的第四高速运行数据；

判断第四高速运行数据对应的机器人末端是否存在漂移现象；机器人的第四高速运行数据角度与低速理论数据角度的差值是否大于第二设定阈值；所述机器人的第四高速运行数据三向位置偏差和的平均值是否大于偏差理论数据；

若满足机器人的第四高速运行数据角度与低速理论数据角度的差值小于第二设定阈值和机器人的第四高速运行数据三向位置偏差和的平均值小于偏差理论数据且无漂移现象，则进行比例增益参数的精调节；否则，则减小所述比例增益参数调节幅度再次进行S2。

优选地，S4中，包括：

设置最大调节次数以及梯度下降的学习率参数；

获取三方向位置偏差和的平均值的梯度；

获取新的比例增益参数并进行测试；

循环进行比例增益参数调节达到最大调节次数得到比例增益参数的精调节结果。

优选地，对S5中，包括：

设定的调节次数，得到对应的三向位置偏差和的平均值数据，按照从小到大排序，依次判断平均值数据对应的机器人末端是否存在漂移现象以及对应的数据角度与低速理论数据角度的差值是否大于第二设定阈值；若存在漂移现象和/或大于第二设定阈值，则获取所述下一个平均值数据和其对应的数据角度再次进行判断；若否，获取当前平均值数据对应的精调的比例增益参数，完成完成比例增益参数的调节。

优选地，漂移的判断方法为：

使用一次函数去拟合相应数据的末端xyz三向位置，然后判断三个方向的拟合函数的斜率是否小于第一设定阈值，若大于则判断为发生漂移现象，反之，则未发生漂移。

第二方面，本申请提供了一种机器人参数调节装置，包括：

数据获取模块，用于默认一比例增益参数为默认参数，获取机器人在相同轨迹、不同速度下的偏差理论数据；

粗调节模块，用于默认比例增益参数调节幅度，对机器人的比例增益参数进行粗调节；

粗调节结果验证模块，用于对粗调节结果进行验证，验证通过执行下一步骤，未通过则对机器人的比例增益参数进行粗调节；

精调节模块，用于对所述机器人的比例增益参数进行精调节；

精调节结果验证模块，用于对精调节结果进行验证，验证未通过则对所述机器人的比例增益参数进行精调节；反之则验证通过，获得调节后的比例增益参数，完成参数调节。。

第三方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括：

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前述任一所述机器人参数调节方法。

第四方面，提供了一种非暂态计算机可读存储介质，该非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，该计算机指令用于使该计算机执行前述任一所述机器人参数调节方法。

本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：

本申请实施例提供的一种机器人参数调节方法、装置及存储介质可实现机器人内在设置进而智能自主的参数调节，以达到更好的控制效果；同时对于参数的调节精度可以达到0.0001级别，实现高精度的调节。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种机器人参数调节方法的流程示意图；

图2是本发明实施例提供的一种机器人参数调节装置的结构示意图；

图3是本发明提供的一种电子设备的结构示意图；

图4是本发明提供的一种非暂态计算机可读存储介质的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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。

应注意到：相似的标号或字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

对于机器人的控制参数，一种调节策略为：先理论计算出一个默认参数，然后人工进行手动微调。人工调节的判断维度为机器人实际末端位置与理论末端位置的偏差与该轴角度偏差，并对上述两个判断维度设定阈值，当两个维度数值均小于阈值则认为该参数可以满足需求，完成调节。由于上述方法为人工调节，所以需要多次的调节以达到阈值要求，调节时间长；同时人工调节无法做到高精度的微调，调节精度低；并且人工调节只能针对一个机型调节出一组参数，无法精确到每一个机器的调节；最后对于出现故障的机器，需要有经验的人工进行调节，对于无经验者无法进行操作，对于客户而言不能快速解决问题。人工调节精度精度相对较低，约在0.4，通过本申请的自动化调节可以达到0.0001级别。

图1为本申请实施例提供的一种机器人参数调节方法的流程示意图。

本申请提供了一种机器人参数调节方法，所述方法包括步骤：

S1：获取机器人在默认参数下的偏差理论数据；

在本申请实施例中，所述获取机器人在默认参数下的理论数据包括：

规划机器人的直线运行末端轨迹；

设置一比例增益参数为默认参数；

控制所述机器人以第一速度沿所述直线运行末端轨迹运行；

采集所述机器人以所述第一速度运行时的低速理论数据；

控制所述机器人以高于所述第一速度的第二速度沿所述直线运行末端轨迹运行；

采集所述机器人以所述第二速度运行时的第一高速运行数据；

计算默认参数下的第一高速运行数据与低速理论数据的三向位置偏差和的平均值并记录为偏差理论数据。第二速度是高速状态，或相对第一速度是高速状态。

具体地，规划一条机器人的直线运行末端轨迹，并且保证该轨迹运行时所调参数的轴能够进行运动。设置一比例增益参数的默认参数，并采集该直线运行末端轨迹的第一速度运行时的低速理论数据(末端xyz三向位置，该轴运行角度)。以该数据作为后面数据比对的理论数据。使用默认参数让机器人以高于第一速度的第二速度沿相同直线运行末端轨迹运行，采集此时的第一高速运行数据(末端xyz三向位置，该轴运行角度)。计算默认参数下的第一高速运行数据与低速理论数据的三向位置偏差和的平均值并记录为偏差理论数据。用于衡量机器人轨迹精度的判断标准的指标为“三向位置偏差和的平均值”，其计算方法如下：计算每个相同点位的高速运行数据与低速理论数据的末端xyz三向位置偏差值；xyz三向位置偏差值取绝对值后相加得到三向位置偏差和；三向位置偏差和进行平均计算，得到三向位置偏差和的平均值。该数据越小则代表机器末端偏差越小，精度结果越好。

在本申请实施例中，所述采集所述机器人以所述第一速度运行时的低速理论数据包括步骤：

采集所述机器人以所述第一速度运行时的低速理论末端xyz三向位置；

采集所述机器人以所述第一速度运行时的低速理论运行角度。

具体地，机器人在默认参数下的低速理论数据包括：轴运行角度和末端xyz三向位置数据。

在本申请实施例中，所述采集所述机器人以所述第二速度运行时的第一高速运行数据包括步骤：

采集所述机器人以所述第二速度运行时的第一高速末端三向xyz位置；

采集所述机器人以所述第二速度运行时的第一高速运行角度。

具体地，机器人在默认参数下的第一高速运行数据包括：末端轴运行角度和末端三向位置数据。

S2：对所述机器人的比例增益参数进行粗调节；

在本申请实施例中，对所述机器人的比例增益参数进行粗调节包括：

设置比例增益参数调节幅度；

获取所述默认参数在增加所述比例增益调节幅度后以所述第二速度运行时的第二高速运行数据；

获取所述默认参数在减少所述比例增益调节幅度后以所述第二速度运行时的第三高速运行数据；

判断所述机器人的第二高速运行数据和所述第三高速运行数据末端是否存在漂移现象；

若是，减小所述比例增益参数调节幅度后重新获取高速运行数据，即重复执行上述漂移现象判断步骤；

若否，计算所述机器人的比例增益参数的粗调节结果。

具体地，比例增益参数的粗调节方法为比例法，即由末端单方向平均差值的比例与比例增益参数的比例正相关为基础进行调节。设置一个比例增益参数的调节幅度，随后在默认参数的基础上增加和减少比例增益参数调节幅度后获取第二高速运行数据(末端xyz三向位置，该轴运行角度)和第三高速运行数据(末端xyz三向位置，该轴运行角度)。对于第二高速运行数据和第三高速运行数据的末端xyz三向位置进行判断，判断三个方向是否存在由于比例增益参数过大导致的末端漂移现象。其具体的判断方法为使用一次函数分别去拟合第二高速运行数据和第三高速运行数据的末端xyz三向位置，然后判断三个方向的拟合函数的斜率是否小于第一设定阈值，若小于则不存在漂移现象，否则则存在漂移现象。若数据存在漂移现象则说明设定的比例增益参数调节幅度过大，减小比例增益参数调节幅度后重新获取高速运行数据，反之则对第二高速运行数据和第三高速运行数据的末端xyz三向位置与低速理论数据的末端xyz三向位置进行每个相同点位的差值计算，并计算每个方向的全部点位的差值的平均值，找到其中单方向平均差值最大的数值。计算上述两组数据的比例增益参数的差值，并由单方向平均差值最大的数值除以该比例增益参数的差值计算得到单位比例增益参数所能够改变的单方向平均差值。计算某一组数据的该方向平均差值到0所需要的比例增益参数变化幅度(该方向平均差值除以单位比例增益参数所能够改变的单方向平均差值)，后在该组的设定比例增益参数上减少上述计算的比例增益参数变化幅度结果，得到比例增益参数的粗调节结果。

在本申请实施例中，所述判断所述机器人的末端是否存在漂移现象包括：

获取所述的末端xyz三向位置；

使用一次函数分别拟合所述末端xyz三向位置；

判断所述一次函数的斜率是否小于第一设定阈值；

若是，判断不存在漂移现象；

若否，判断存在漂移现象。

具体地，漂移现象的判断方法为使用一次函数分别去拟合高速运行数据的末端xyz三向位置，然后判断三个方向的拟合函数的斜率是否小于第一设定阈值，若小于则不存在漂移现象，否则则存在漂移现象。

S3：对粗调节结果进行验证；

在本申请实施例中，所述对粗调节结果进行验证包括：

获取所述比例增益参数的粗调节结果以所述第二速度运行时的第四高速运行数据；

判断所述机器人的第四高速运行数据末端是否存在漂移现象；机器人的第四高速运行数据角度与低速理论数据角度的差值是否大于第二设定阈值；所述机器人的第四高速运行数据三向位置偏差和的平均值是否大于偏差理论数据；

若满足小于第二设定阈值和小于偏差理论数据且无漂移现象，则进行比例增益参数的精调节；否则，则减小所述比例增益参数调节幅度再次进行S2内容。

具体地，对粗调节的比例增益参数结果进行测试，即使用所述机器人以相同直线运行末端轨迹以第二速度运行后获取第四高速运行数据(末端xyz三向位置，该轴运行角度)。判断第四高速运行数据的三个方向是否存在末端漂移现象，其具体的判断方法为使用一次函数分别去拟合粗调节的比例增益参数结果数据的末端xyz三向位置，然后判断三个方向的拟合函数的斜率是否小于第一设定阈值，若小于则不存在漂移现象，否则则存在漂移现象。若存在漂移现象则减小所述比例增益参数调节幅度再次进行S2内容；反之，则计算机器人的第四高速运行数据角度与低速理论数据角度的差值，若差值大于第二设定阈值则减小所述比例增益参数调节幅度再次进行S2内容；反之，则计算三向位置偏差和的平均值，与偏差理论数据进行对比，若三向位置偏差和的平均值大于偏差理论数据则减小所述比例增益参数调节幅度再次进行S2内容；反之则进行参数的精调节。

S4：对所述机器人的比例增益参数进行精调节；

在本申请实施例中，对机器人的比例增益参数进行精调节包括：

设置最大调节次数以及梯度下降的学习率参数；

计算三方向位置偏差和的平均值的梯度；

计算新的比例增益参数并进行测试；

循环进行比例增益参数调节达到最大调节次数得到比例增益参数的精调节结果。

具体地，参数的精调节方法为梯度下降法，即对比例增益参数进行朝三向位置偏差和的平均值减小的方向进行微调。设置两个参数：最大调节次数以及梯度下降的学习率参数。计算粗调节的比例增益参数和其最近比例增益参数的三向位置偏差和的平均值差值和比例增益参数差值，计算的三向位置偏差和的平均值差值除以计算的比例增益参数差值后计算出梯度，再乘以设定的学习率参数得到比例增益参数修改值，粗调节的比例增益参数减去计算的比例增益参数修改值得到新的比例增益参数。使用新的比例增益参数进行调节，继续上述循环并记录调节结果达到最大调节次数，得到比例增益参数的精调节结果。

S5：对精调节结果进行验证。

在本申请实施例中，所述对精调节结果进行验证包括步骤：

根据设定的调节次数(N)得到对应的三向位置偏差和的平均值数据；按照从小到大排列，依次标注为第1、第2……第N个平均值数据；

依次判断平均值数据对应的机器人末端是否存在漂移现象以及对应的数据角度与低速理论数据角度的差值是否大于第二设定阈值；若存在漂移现象和/或大于第二设定阈值，则获取所述精调节结果中三向位置偏差和的平均值的下一个平均值数据和其对应的数据角度再次进行判断；若否，获取当前平均值数据对应的精调的比例增益参数，完成完成比例增益参数的调节。

具体地，将精调节结果中三向位置偏差和的平均值数据按照从小到大排列，该数据中还包括每个三向位置偏差和的平均值数据对应的比例增益参数数据。随后获取精调节结果中三向位置偏差和的平均值数据的第一个，即三向位置偏差和的平均值最小的数据，判断所述三向位置偏差和的平均值最小的数据的三个方向是否存在末端漂移现象，其具体的判断方法为使用一次函数去拟合所述三向位置偏差和的平均值最小的数据的末端xyz三向位置，然后判断三个方向的拟合函数的斜率是否小于第一设定阈值，若小于则不存在漂移现象，否则则存在漂移现象。若存在漂移现象则获取精调节结果中三向位置偏差和的平均值的下一个数据再次进行判断；反之，则计算所述三向位置偏差和的平均值最小的数据角度与低速理论数据角度的差值，若差值大于第二设定阈值则获取精调节结果中三向位置偏差和的平均值的下一个数据再次进行判断；反之，则完成比例增益参数的调节，该三向位置偏差和的平均值对应的比例增益参数即为最终比例增益参数。

实施例1

机器人3轴默认设置比例增益参数为1.2，控制所述机器人以12mm/s沿所述直线运行末端轨迹运行，采集此时运行的低速理论数据；随后控制所述机器人以120mm/s沿所述直线运行末端轨迹运行，采集此时运行的高速运行数据，计算此时的高速运行数据与低速理论数据的三向位置偏差和的平均值为0.126mm。随后使用比例法进行比例增益的微调，调整比例增益参数为1.15和1.25，进行两次控制所述机器人以120mm/s沿所述直线运行末端轨迹运行。对两次运行数据的末端xyz三向位置进行末端漂移判断，两次运行数据的末端单向的拟合函数的斜率均小于第一设定阈值0.06，无漂移现象。在测试得到单方向平均差值最大的数值分别为-0.238mm和0.154mm，后除以比例增益参数的差-0.1，得到单位比例增益参数所能够改变的单方向平均差值为3.92。随后根据比例增益参数1.15数值进行调整，即计算粗调节比例增益参数结果，NewP＝

1.15-(-0.238-0)/3.92；计算出新的参数结果为1.2107。随后对粗调节比例增益参数结果进行测试，即先判断漂移现象，该数据单向的拟合函数的斜率最大值为0.043，小于第一设定阈值0.06，无漂移现象。后判断角度偏差，该数据角度偏差为0.016rad，小于第二设定阈值0.02rad。满足条件且发现粗调节比例增益参数结果的三向位置偏差和的平均值为0.0936mm，小于默认参数的三向位置偏差和的平均值0.126mm，即开始比例增益参数的精调节。使用梯度下降法计算新的比例增益参数，该轴的学习率设定为0.005。则计算粗调节比例增益参数结果1.2107与其最相近比例增益参数，即与默认比例增益参数1.2的差值dP＝1.2107-1.2＝0.0107，三向位置偏差和的平均值差值dSum＝0.0936-0.126＝-0.0324,随后计算出比例增益参数修改值NewP＝

1.2107-0.005*(-0.0324)/0.0107＝1.2258；则按照上述计算结果进行测试，验证与进行下一次的梯度下降计算。最后经过3次调整，精调节结果为1.2269，即为最终该轴比例增益的参数结果。该过程全程可以自动实现并且较默认比例增益参数1.2更为精确，在三方向位置偏差和的平均值的判定结果上也提高了45.8％，为0.0864mm。

实施例2

机器人5轴的默认设置比例增益参数为0.7，控制所述机器人以18mm/s沿所述直线运行末端轨迹运行，采集此时运行的低速理论数据；随后控制所述机器人以180mm/s沿所述直线运行末端轨迹运行，采集此时运行的高速运行数据，计算此时的高速运行数据与低速理论数据的三向xyz位置偏差和的平均值为0.183mm。随后使用比例法进行比例增益的微调，调整比例增益参数为0.75和0.65，进行两次控制所述机器人以180mm/s沿所述直线运行末端轨迹运行。对两次运行数据的末端xyz三向位置进行末端漂移判断，比例增益参数为0.75的高速运行数据的末端单向的拟合函数的斜率最大值为0.088，大于第一设定阈值0.08，有漂移现象。故调整比例增益参数为0.73和0.67，再次进行两次控制所述机器人以180mm/s沿所述末端直线轨迹运行测试。对两次运行数据的末端xyz三向位置进行末端漂移判断，两次运行数据的末端单向的拟合函数的斜率均小于第一设定阈值0.08，无漂移现象。再测试得到单方向平均差值最大的数值分别为-0.269mm和0.282mm，后除以比例增益参数的差0.06，得到单位比例增益参数所能够改变的单方向平均差值为-9.183。随后根据比例增益参数0.073数值进行调整，即计算粗调节比例增益参数结果，NewP＝

0.73-(-0.269-0)/-9.183；计算出新的参数结果为0.7007。随后对粗调节比例增益参数结果进行测试，即先判断漂移现象，该数据单向的拟合函数的斜率均小于第一设定阈值0.08，无漂移现象。后判断角度偏差，该数据角度偏差为0.011rad，小于第二设定阈值0.02rad。满足条件且发现粗调节比例增益参数结果的向位置偏差和的平均值为0.0169mm，小于默认参数的三向位置偏差和的平均值0.0183mm，即开始比例增益参数的精调节。使用梯度下降法计算新的比例增益参数，该轴的学习率设定为0.001。则计算粗调节比例增益参数结果0.7007与其最相近比例增益参数，即与默认比例增益参数0.7的差值dP＝0.7007-0.7＝0.0007，三向位置偏差和的平均值差值dSum＝0.0169-0.0183＝-0.0014,随后计算出比例增益参数修改值NewP＝

0.7007-0.001*(-0.0014)/0.0007＝0.7027；则按照上述计算结果进行测试，验证与进行下一次的梯度下降计算。最后经过5次调整，精调节结果为0.7132，即为最终该轴比例增益的参数结果。该过程全程可以自动实现并且较默认比例增益参数0.7更为精确，在三方向位置偏差和的平均值的判定结果上也提高了18.8％，为0.154mm。

实施例3

机器人6轴的默认设置比例增益参数为0.7，控制所述机器人以20mm/s沿所述直线运行末端轨迹运行，采集此时运行的低速理论数据；随后控制所述机器人以200mm/s沿所述直线运行末端轨迹运行，采集此时运行的高速运行数据，计算此时的高速运行数据与低速理论数据的三向位置偏差和的平均值为0.136mm。随后使用比例法进行比例增益的微调，调整比例增益参数为0.75和0.65，进行两次控制所述机器人以200mm/s沿所述直线运行末端轨迹运行。对两次运行数据的末端xyz三向位置进行末端漂移判断，两次运行数据的末端单向的拟合函数的斜率均小于第一设定阈值0.06，无漂移现象。再测试得到单方向平均差值最大的数值分别为0.288mm和-0.152mm，后除以比例增益参数的差0.1，得到单位比例增益参数所能够改变的单方向平均差值为4.4。随后根据比例增益参数0.75数值进行调整，即计算粗调节比例增益参数结果，NewP＝

0.75-(0.288-0)/4.4；计算出新的参数结果为0.6845。随后对粗调节比例增益参数结果进行测试，即先判断漂移现象，该数据单向的拟合函数的斜率均小于第一设定阈值0.06，无漂移现象。后判断角度偏差，该数据角度偏差为0.015rad，小于第二设定阈值0.02rad。满足条件且发现粗调节比例增益参数结果的向位置偏差和的平均值为0.149mm，大于默认参数的三向位置偏差和的平均值0.136mm，故调整比例增益参数为0.72和0.68，再次进行两次控制所述机器人以200mm/s沿所述直线运行末端轨迹运行。对两次运行数据的末端xyz三向位置进行末端漂移判断，两次运行数据的末端单向的拟合函数的斜率均小于第一设定阈值0.06，无漂移现象。再测试得到单方向平均差值最大的数值分别为0.178mm和-0.122mm，后除以比例增益参数的差0.04，得到单位比例增益参数所能够改变的单方向平均差值为7.5。随后根据比例增益参数0.72数值进行调整，即计算粗调节比例增益参数结果，NewP＝0.72-(0.178-0)/7.5；计算出新的参数结果为0.6962。随后对粗调节比例增益参数结果进行测试，即先判断漂移现象，该数据单向的拟合函数的斜率均小于第一设定阈值0.06，无漂移现象。后判断角度偏差，该数据角度偏差为0.008rad，小于第二设定阈值0.02rad。满足条件且发现粗调节比例增益参数结果的向位置偏差和的平均值为0.129mm，小于默认参数的三向位置偏差和的平均值0.136mm，即开始比例增益参数的精调节。使用梯度下降法计算新的比例增益参数，该轴的学习率设定为0.002。则计算粗调节比例增益参数结果0.6962与其最相近比例增益参数，即与调整比例增益参数0.7的差值dP＝0.6962-0.7＝-0.0038，三向位置偏差和的平均值差值dSum＝0.129-0.136＝-0.007,随后计算出比例增益参数修改值NewP＝0.6962-0.002*(-0.007)/-0.0038＝0.6925；则按照上述计算结果进行测试，验证与进行下一次的梯度下降计算。最后经过4次调整，精调节结果为0.6916，即为最终该轴比例增益的参数结果。该过程全程可以自动实现并且较默认比例增益参数0.7更为精确，在三方向位置偏差和的平均值的判定结果上也提高了16.2％，为0.117mm。

如图2，本申请提供了一种机器人参数调节装置，包括：

数据获取模块10，用于默认一比例增益参数为默认参数，获取机器人在相同轨迹、不同速度下的偏差理论数据；

粗调节模块20，用于默认比例增益参数调节幅度，对机器人的比例增益参数进行粗调节；

粗调节结果验证模块30，用于对粗调节结果进行验证，验证通过执行下一步骤，未通过则对机器人的比例增益参数进行粗调节；

精调节模块40，用于对所述机器人的比例增益参数进行精调节；

精调节结果验证模块50，用于对精调节结果进行验证，验证未通过则对所述机器人的比例增益参数进行精调节；反之则验证通过，获得调节后的比例增益参数，完成参数调节。

本申请提供的一种机器人参数调节装置可以执行上述步骤提供的一种机器人参数调节方法。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

下面参考图3，其示出了适于用来实现本公开实施例的电子设备100的结构示意图。本公开实施例中的电子设备可以包括但不限于诸如移动电话、笔记本电脑、数字广播接收器、PDA(个人数字助理)、PAD(平板电脑)、PMP(便携式多媒体播放器)、车载终端(例如车载导航终端)等等的移动终端以及诸如数字TV、台式计算机等等的固定终端。图3示出的电子设备仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图3所示，电子设备100可以包括处理装置(例如中央处理器、图形处理器等)101，其可以根据存储在只读存储器(ROM)102中的程序或者从存储装置108加载到随机访问存储器(RAM)103中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM 103中，还存储有电子设备100操作所需的各种程序和数据。处理装置101、ROM 102以及RAM 103通过总线104彼此相连。输入/输出(I/O)接口105也连接至总线104。

通常，以下装置可以连接至I/O接口105：包括例如触摸屏、触摸板、键盘、鼠标、图像传感器、麦克风、加速度计、陀螺仪等的输入装置106；包括例如液晶显示器(LCD)、扬声器、振动器等的输出装置107；包括例如磁带、硬盘等的存储装置108；以及通信装置109。通信装置109可以允许电子设备100与其他设备进行无线或有线通信以交换数据。虽然图中示出了具有各种装置的电子设备100，但是应理解的是，并不要求实施或具备所有示出的装置。可以替代地实施或具备更多或更少的装置。

特别地，根据本公开的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信装置109从网络上被下载和安装，或者从存储装置108被安装，或者从ROM 102被安装。在该计算机程序被处理装置101执行时，执行本公开实施例的方法中限定的上述功能。

下面参考图4，其示出了适于用来实现本公开实施例的计算机可读存储介质的结构示意图，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时能够实现如上述中任一所述的机器人参数调节方法。

本申请实施例提供的一种机器人参数调节方法、装置及存储介质可实现机器人智能自主的参数调节，以达到更好的控制效果；同时对于参数的调节精度可以达到0.0001级别，实现高精度的调节。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序；而且，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、物品或者设备不仅包括那些要素，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、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种机器人参数调节方法，其特征在于，所述方法包括步骤：

S1、默认一比例增益参数为默认参数，获取机器人在相同轨迹、不同速度下的偏差理论数据；

S2、默认比例增益参数调节幅度，对机器人的比例增益参数进行粗调节；

S3、对粗调节结果进行验证，验证通过执行下一步骤，未通过则重复执行步骤S2；

S4、对所述机器人的比例增益参数进行精调节；

S5、对精调节结果进行验证，验证未通过则重复执行步骤S4；反之则验证通过，获得调节后的比例增益参数，完成参数调节。

2.根据权利要求1所述的机器人参数调节方法，其特征在于，S1中，包括：

规划机器人的直线运行末端轨迹；

控制机器人以第一速度沿所述末端直线轨迹运行，采集所述机器人以第一速度运行时的低速理论数据；

控制机器人以高于第一速度的第二速度沿所述末端直线轨迹运行，采集所述机器人以第二速度运行时的第一高速运行数据；

得到默认参数下的第一高速运行数据与低速理论数据的三向位置偏差和的平均值，即偏差理论数据。

3.根据权利要求1所述的机器人参数调节方法，其特征在于，S2中，包括：

设置比例增益参数调节幅度；

获取默认参数在增加所述比例增益调节幅度后以所述第二速度运行时的第二高速运行数据；获取默认参数在减少所述比例增益调节幅度后以所述第二速度运行时的第三高速运行数据；

判断第二高速运行数据和第三高速运行数据对应的机器人末端是否存在漂移现象；

若是，减小所述比例增益参数调节幅度后重新获取高速运行数据，再重复执行上述漂移现象判断步骤；

若否，保持当前比例增益参数调节幅度，得到机器人的比例增益参数的粗调节结果。

4.根据权利要求1所述的机器人参数调节方法，其特征在于，S3中，包括：

取S2粗调后的比例增益参数，得以第二速度运行时的第四高速运行数据；

判断第四高速运行数据对应的机器人末端是否存在漂移现象；机器人的第四高速运行数据角度与低速理论数据角度的差值是否大于第二设定阈值；所述机器人的第四高速运行数据三向位置偏差和的平均值是否大于偏差理论数据；

若满足机器人的第四高速运行数据角度与低速理论数据角度的差值小于第二设定阈值和机器人的第四高速运行数据三向位置偏差和的平均值小于偏差理论数据且无漂移现象，则进行比例增益参数的精调节；否则，则减小所述比例增益参数调节幅度再次进行S2。

5.根据权利要求1所述的机器人参数调节方法，其特征在于，S4中，包括：

设置最大调节次数以及梯度下降的学习率参数；

获取三方向位置偏差和的平均值的梯度；

获取新的比例增益参数并进行测试；

循环进行比例增益参数调节达到最大调节次数得到比例增益参数的精调节结果。

6.根据权利要求1所述的机器人参数调节方法，其特征在于，S5中，包括：

设定的调节次数，得到对应的三向位置偏差和的平均值数据，按照从小到大排序，依次判断平均值数据对应的机器人末端是否存在漂移现象以及对应的数据角度与低速理论数据角度的差值是否大于第二设定阈值；若存在漂移现象和/或大于第二设定阈值，则获取所述下一个平均值数据和其对应的数据角度再次进行判断；若否，获取当前平均值数据对应的精调的比例增益参数，完成完成比例增益参数的调节。

7.根据权利要求3、4或6所述的机器人参数调节方法，其特征在于，漂移的判断方法为：

使用一次函数去拟合相应数据的末端xyz三向位置，然后判断三个方向的拟合函数的斜率是否小于第一设定阈值，若大于则判断为发生漂移现象，反之，则未发生漂移。

8.一种机器人参数调节装置，其特征在于，包括：

数据获取模块，用于默认一比例增益参数为默认参数，获取机器人在相同轨迹、不同速度下的偏差理论数据；

粗调节模块，用于默认比例增益参数调节幅度，对机器人的比例增益参数进行粗调节；

粗调节结果验证模块，用于对粗调节结果进行验证，验证通过执行下一步骤，未通过则对机器人的比例增益参数进行粗调节；

精调节模块，用于对所述机器人的比例增益参数进行精调节；

精调节结果验证模块，用于对精调节结果进行验证，验证未通过则对所述机器人的比例增益参数进行精调节；反之则验证通过，获得调节后的比例增益参数，完成参数调节。

9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

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前述任一权利要求1-7所述机器人参数调节方法。

10.一种非暂态计算机可读存储介质，该非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，该计算机指令用于使该计算机执行前述任一权利要求1-7所述机器人参数调节方法。