(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211170596.0 (22)申请日 2022.09.23 (71)申请人 上海飒智 智能科技有限公司 地址 200240 上海市闵行区剑川路951号1 幢南楼4015室 (72)发明人 张建政　韦鲲　董易　邹金沛　 黄振彪　李亮华　 (74)专利代理 机构 北京清大紫荆知识产权代理 有限公司 1 1718 专利代理师 黄贞君　郑纯 (51)Int.Cl. B25J 9/16(2006.01) B25J 9/10(2006.01) (54)发明名称 一种机械臂关节伺服模组力矩补偿控制方 法 (57)摘要 本发明属于机器人技术领域， 具体涉及一种 机械臂关节伺服模组力矩补偿控制方法， 在谐波 减速器的两端设置旋转编码器得到谐波减速器 输入端与输出端之间的角度差， 基于角度差及谐 波减速器的刚性系数计算所述谐波减速器的理 论力矩； 基于角度差及理论力矩， 得到反应所述 谐波减速器的滞回特性的连续数学关系， 最终基 于滞回力矩补偿谐波减速器的滞回效应。 本发明 不需要依据实际系统进行相应参数的调节即能 够适用于不同的伺服关节模组， 适用性高。 权利要求书2页 说明书9页 附图2页 CN 115464654 A 2022.12.13 CN 115464654 A 1.一种机械臂关节伺服模组力矩补偿控制方法， 其特征在于， 所述关节伺服模组包括 谐波减速器， 所述谐波减速器的输入端以及输出端分别安装有输入端转动测量器和输出端 转动测量器； 所述机 械臂关节伺服模组力矩补偿控制方法包括以下步骤： S101:基于所述输入端转动测量器及所述输出端转动测量器测量所述谐波减速器输入 端转动特性以及输出端的转动特性， 计算所述谐波减速器输入端与输出端之间的转动差 异； S102:基于所述转动差异及所述谐波减速器的刚性系数， 计算所述谐波减速器的理论 力矩； S103:基于所述谐波减速器在不同工作状态下的所述转动差异及所述理论力矩， 得到 反应所述谐波减速器的滞回特性的连续数 学关系； S104:将基于所述连续数学关系所得到的滞回力矩输入至所述关节伺服模组的控制系 统， 补偿所述谐波减速器的滞回效应。 2.根据权利要求1所述的机械臂关节伺 服模组力矩补偿控制方法， 其特征在于， 所述理 论力矩基于所述关节伺服模组的电机的理论电磁转矩得到， 所述S10 3具体为： S201:计算所述关节伺服模组在不同输出状态下， 所述理论力矩与所述理论电磁转矩 之间的差值； S202:建立转动差异 ‑差值坐标系， 基于角度差 ‑差值坐标系的点分布状态建立所述连 续数学关系。 3.根据权利要求2所述的机械臂关节伺 服模组力矩补偿控制方法， 其特征在于， 所述理 论电磁转矩基于以下公式得到： Teq＝iqref*kt 其中： Teq： 理论电磁转矩； iqref： 电流指令； Kt： 电机转矩系数。 4.根据权利要求2所述的机械臂关节伺服模组力矩补偿控制方法， 其特征在于， 所述 S202中， 基于点分布状态建立的所述连续数 学关系基于AI学习模块优化后得到 。 5.根据权利要求1所述的机械臂关节伺 服模组力矩补偿控制方法， 其特征在于， 所述理 论力矩基于所述关节伺服模组的伺服电机的负载转矩 观测器得到； 所述S103具体为： S301:建立角度差 ‑理论力矩坐标系， 基于角度差 ‑理论力矩坐标系的点分布状态建立 待补偿连续数 学关系； S302:以所述理论力矩为基准补偿所述待补偿连续数 学关系， 得到所述连续数 学关系。 6.根据权利要求5所述的机械臂关节伺服模组力矩补偿控制方法， 其特征在于， 所述 S301中， 基于点分布状态建立的待补偿连续数 学关系基于AI学习模块得到 。 7.根据权利要求2或5所述的机械臂关节伺服模组力矩补偿控制方法， 其特征在于， 所 述理论力矩基于以下公式得到： 其中： Teh： 谐波减速器输出的理论力矩； k： 谐波减速器的刚性系数； R： 谐波减速器的减 速比； θin： 谐波减速器输入端转动角； θout： 谐波减速器输出端转动角。 8.根据权利要求1所述的机械臂关节伺 服模组力矩补偿控制方法， 其特征在于， 所述输权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115464654 A 2入端转动测量器及所述输出端转动测量器为旋转编码器。 9.根据权利要求7所述的机械臂关节伺服模组力矩补偿控制方法， 其特征在于， 所述 S102与所述S103之间还包括建模过程， 所述建模过程用于基于建立所述关节伺服模组的 Bouc‑Wen数学模型； 所述Bouc ‑Wen数学模型为： 其中： Tt： 电机的电磁转矩； Jm： 电机的惯量； JL： 谐波减速器及负载惯量； K： 谐波减速器的扭转刚度； R： 谐波减速器的减速比； θin： 谐波减速器的输入端转动角； θout： 谐波减速器的输出端转动角； Teh： 滞回力矩； Bm： 电机的粘滞系数； Bh： 谐波减速器的粘滞系数； β： 模型参数； γ： 模型参数。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115464654 A 3