申请/专利权人：深圳威洛博机器人有限公司

申请日：2023-12-27

公开（公告）日：2024-04-09

公开（公告）号：CN117478021B

主分类号：H02P23/14

分类号：H02P23/14;H02P29/028;H02P29/024;B25J13/00;B25J13/08

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.09#授权;2024.02.20#实质审查的生效;2024.01.30#公开

摘要：本发明提供一种机器人传动时电机速度波动的调节控制系统，包括：传感器模块用于测量机器人传动时电机的电机信息；反馈模块用于获取电机输出的信号，并利用信号转换工具将电机输出的信号显示为波形图，从波形图中提取得到信号数据，信号数据包括振幅、频率、周期、占空比并编号；对信号数据进行转速分析处理，得到电机的实际转速。本发明通过设置有通信补偿模块，利用电机的传动任务与其他机器人近似的历史传动任务进行处理，得到信号对应的参数修正系数，并据此对电机的信号数据进行纠正，以减小由于传动误差、传感器误差和测量噪声等因素产生的波动，有助于提高电机的速度控制精度和稳定性，并改善系统的动态响应和抗干扰性能。

主权项：1.一种机器人传动时电机速度波动的调节控制系统，其特征在于，包括传感器模块、反馈模块、通信补偿模块；所述传感器模块用于测量机器人传动时电机的电机信息；其中，机器人传动时电机包括用于关节驱动、轮子驱动和执行器驱动的电机；所述反馈模块用于获取电机输出的信号，并利用信号转换工具将电机输出的信号显示为波形图，从波形图中提取得到信号数据，信号数据包括振幅、频率、周期、占空比，并用参数j表示，且分别对应参数j=1，2，3，4；对信号数据进行转速分析处理得到电机的实际转速；从机器人的传动任务中获取对应电机的期望转速，将实际转速和期望转速进行差值计算得出电机对应的转速误差系数；设定转速误差的可承受阈值；若转速误差系数大于其对应的可承受阈值，则生成转速误差信号；所述通信补偿模块通过与其他机器人之间进行通信，以获取其他机器人传动时电机的电机信息，并将其标记为参考电机信息；对参考电机信息进行片段相似度融合分析处理，得到信号参照结果；对信号参照结果进行归一化处理，得到信号对应的参考修正系数；利用信号对应的参考修正系数对电机输出的信号数据进行修正，对信号的实时补偿；其中信号参照结果包括信号对应的参照比对值、预计参照系数和预差值；对信号数据进行转速分析处理的具体过程如下：以电机的当前时刻为起点时刻，选取起点时刻之前的预设时区，对预设时区内的信号数据进行融合计算，利用公式得到信号数据所对应的状态值FGj，再利用公式得到信号数据的综合状态值FG；其中，分别表示信号数据中对应参数j在预设时区N中第i时刻的信号数值与其对应的权重因子，表示信号数据中参数j所对应的权重因子；设定信号数据所对应的综合状态值的标准阈值FGm，将综合状态值与其标准阈值进行比对，当FG≥FGm时，表示信号呈非平稳性，生成非平稳信号选取信令，则选取脉冲信号、随机信号作为转速选取信号；当FG＜FGm时，表示信号呈非平稳性，生成平稳信号选取信令；将平稳信号选取信令、非平稳信号选取信令标记为平稳性比对结果；依据平稳性比对结果选取对应电机输出信号进行处理，得到电机的实际转速；对参考电机信息进行片段相似度融合分析处理，具体过程为：获取机器人传动时电机所对应的传动任务，将传动任务与其他机器人的历史传动任务进行匹配，利用相似性度量方法计算任务之间的相似性，得到该机器人与其他机器人的历史传动任务的相似率；设定相似率的筛选阈值，选取相似率大于其筛选阈值的传动任务标记为参照传动任务，并按照相似率的大小顺序对参照传动任务进行编号表示为v；提取机器人的传动任务中电机在信号选取时区内的信号数据，将参考机器人传动时电机在参考传动任务过程中的信号数据标记为参考信号数据，将传动任务与参考传动任务按照任务时间顺序进行配对，并使信号数据与参考信号数据进行差值计算，得到信号对应的参考差值；设定电机当前时刻之前的信号选取时区M1，对信号选取时区内的参考差值进行处理，利用公式，得到信号对应的参照比对值；其中，分别表示参考传动任务v在r1时刻参考信号数据所对应的参考差值与其对应的权重；设定电机当前时刻之后预设参考时区M2，选取预设参考时区内的参考信号数据，对预设参考时区内的参考比对值进行计算，利用公式，得到信号对应的预计参照系数；其中，分别表示参考传动任务v在r2时刻的参考信号数据与其所对应的权重；利用预计参考系数对参考信号数据进行修正，得到预计信号数据；提取电机当前时刻的预计信号数据，并将该时刻的信号数据与预计信号数据进行差值计算，得到信号对应的预差值标记为；再将信号对应的参照比对值、预计参照系数、预差值进行归一化处理，利用公式，得到信号对应的参考修正系数YGj；其中，分别表示信号对应的参照比对值、预计参照系数、预差值所对应的权重因子。

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权利要求：

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