基于导电滑环的机器人控制方法及装置 |
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| 申请号 | CN202210632370.1 | 申请日 | 2022-06-06 | 公开(公告)号 | CN114928279A | 公开(公告)日 | 2022-08-19 |
| 申请人 | 常州蓝山机电科技有限公司; | 发明人 | 熊锋; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供一种基于导电滑环的 机器人 控制方法及装置，根据机器人所接收的 角 度控制信息得到对步进 电机 控制的第一 电压 和第一时间，将第一时间分解为检测时间段和补偿时间段，根据第一 角速度 得到与检测时间段和补偿时间段对应的第一标准旋转角度和第二标准旋转角度；获取导电滑环在检测时间段内的第一实际旋转角度，根据第一实际旋转角度和第一标准旋转角度得到角度差值；根据角度差值和第二标准旋转角度得到第二实际旋转角度，并基于第二实际旋转角度和补偿时间段的时长生成第二角速度；根据第二角速度和第一角速度对第一电压值进行调整，得到第二电压值，根据第二电压值对步进电机供电补偿控制机器人动作，通过补偿误差确保了动作信息的完成。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种基于导电滑环的机器人控制方法，其特征在于，包括： |
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| 说明书全文 | 基于导电滑环的机器人控制方法及装置技术领域背景技术[0003] 随着科技不断发展，劳动力成本在逐年提升，人员流失短缺率高，以及在各大传统产业存在各种无法突破的大背景下，越来越多企业选择机器人作为发展的最新突破口，但由于机器人日常使用过程中电机等零部件极易产生损耗，损耗会导致导电滑环的实际转动角度减小，实际转动角度减小导致机器人的动作产生偏差，偏差导致产品的质量下降。 [0004] 因此，如何实现在机器人产生损耗时依旧可以确保导电滑环旋转指令对应准确角度成为亟待解决的问题。 发明内容[0006] 本发明实施例的第一方面，提供一种基于导电滑环的机器人控制方法，包括： [0007] 根据机器人所接收的角度控制信息得到对步进电机控制的第一电压和第一时间，将所述第一时间分解为检测时间段和补偿时间段，根据第一角速度得到与所述检测时间段和补偿时间段对应的第一标准旋转角度和第二标准旋转角度； [0008] 获取导电滑环在所述检测时间段内的第一实际旋转角度，根据所述第一实际旋转角度和所述第一标准旋转角度得到角度差值； [0009] 根据所述角度差值和第二标准旋转角度得到第二实际旋转角度，并基于所述第二实际旋转角度和所述补偿时间段的时长生成第二角速度； [0010] 根据所述第二角速度和所述第一角速度对所述第一电压值进行调整，得到第二电压值，根据所述第二电压值对步进电机供电补偿控制机器人动作。 [0011] 可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，根据所述角度差值和第二标准旋转角度得到第二实际旋转角度，并基于所述第二实际旋转角度和所述补偿时间段的时长生成第二角速度，包括： [0012] 根据角度差值与第二标准旋转角度求和得到第二实际旋转角度； [0013] 基于所述第二实际旋转角度和所述补偿时间段的时长的比值生成第二角速度； [0014] 通过以下公式得到第二角速度， [0015] [0016] 其中，v2为第二角速度，v1为第一角速度， 为检测时间段， 为第一实际旋转角度， 为角度差值， 为补偿时间段，k1为第二角速度的权重值。 [0017] 可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，根据所述第二角速度和所述第一角速度对所述第一电压值进行调整，得到第二电压值，包括： [0018] 根据所述第二角速度和所述第一角速度，对所述第一电压值进行偏移调整，得到第二电压值； [0019] 通过以下公式得到第二电压值， [0020] [0021] 其中，U2为第二电压值，U1为第一电压值，z1为第二电压值的权重值； [0022] 若所述第二电压值大于额定电压，则生成延长时间，并根据所述延长时间对步进电机供电时间补偿控制机器人动作。 [0023] 可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，若所述第二电压值大于额定电压，则生成延长时间，包括： [0024] 若所述第二电压值大于额定电压，则根据所述额定电压得到对应的额定角速度； [0025] 根据所述额定角速度、第二角速度以及补偿时间段的时长生成延长时间； [0026] 通过以下公式得到延长时间， [0027] [0028] 其中，T为延长时间，vr为额定角速度，p1为第一延长时间的偏移值。 [0029] 可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，若所述角度控制信息存在重物信息，根据所述角度差值和第二标准旋转角度得到第二实际旋转角度，并基于所述第二实际旋转角度和所述补偿时间段的时长生成第二角速度，包括： [0030] 若所述角度控制信息存在重物信息，则根据角度差值与第二标准旋转角度求和得到第二实际旋转角度； [0031] 基于所述第二实际旋转角度和所述补偿时间段的时长的比值生成第二初始角速度； [0032] 获取所述重物信息中的实时重力值，并根据所述实时重力值和初始重力值得到重力影响系数； [0033] 根据所述重力影响系数对所述第二初始角速度进行调整，得到所述第二角速度； [0034] 通过以下公式得到第二角速度， [0035] [0036] 其中，v2为第二角速度，v1为第一角速度， 为检测时间段的时长， 为初始重力值下的第一实际旋转角度， 为补偿时间段的时长，为初始重力值，g为重物信息对应的实时重力值， 为角度差值， 为补偿时间段，k2为第二角速度的权重值。 [0037] 可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，根据所述第二角速度和所述第一角速度对所述第一电压值进行调整，得到第二电压值，包括： [0038] 根据所述第二角速度和所述第一角速度对所述第一电压值进行偏移调整，得到第二电压值； [0039] 通过以下公式得到第二电压值， [0040] [0041] 其中，U2为第二电压值，U1为第一电压值，z2为第二电压值的权重值； [0042] 若所述第二电压值大于额定电压，则生成延长时间，并根据所述延长时间对步进电机供电时间补偿控制机器人动作。 [0043] 可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，若所述第二电压值大于额定电压，则生成延长时间，包括： [0044] 若所述第二电压值大于额定电压，则根据所述额定电压得到对应的额定角速度； [0045] 根据所述额定角速度、第二角速度以及补偿时间段的时长生成延长时间；通过以下公式得到延长时间， [0046] [0047] 其中，T为延长时间，vr为额定角速度，a为常数值，k3为额定角速度的权重值，p2为延长时间的偏移值。 [0048] 可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，在根据所述第二电压值对步进电机供电补偿以控制机器人动作之后，还包括： [0050] 根据所述实际温度与额定温度的比值对预设休眠时间段进行偏移处理得到对应各所述步进电机的第一休眠时间段； [0051] 通过以下公式得到第一休眠时间段， [0052] [0053] 其中， 为第i个步进电机第一休眠时间段， 为第i个步进电机实际温度， 为第i个步进电机额定温度， 为预设休眠时间段， 为第i个步进电机第一休眠时间段的权重值； [0054] 根据所述第一休眠时间段控制对应所述步进电机停止工作。 [0055] 可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，还包括： [0056] 根据工程师主动输入第二休眠时间段，将所述第一休眠时间段调整为第二休眠时间段； [0057] 若所述第二休眠时间段大于第一休眠时间段，则根据第二休眠时间段与第一休眠时间段的差值对所述第一休眠时间段的权重值进行正向校准； [0058] 若所述第二休眠时间段小于第一休眠时间段，则根据第二休眠时间段与第一休眠时间段的差值对所述第一休眠时间段的权重值进行反向校准； [0059] 根据所述正向校准或所述反向校准对多个第一休眠时间段的权重值进行校准，得到多个校准后第一休眠时间段的权重值； [0060] 根据所述多个校准后第一休眠时间段的权重值生成多个校准时间段； [0061] 提取所述多个校准时间段中的最大值作为机器人的最小休眠时间段； [0062] 通过以下公式得到校准后第一休眠时间段的权重值和最小休眠时间段， [0063] [0064] 其中， 为第i个步进电机第二休眠时间段， 为第i个步进电机第一休眠时间段， 为第i个步进电机校准后第一休眠时间段的权重值，n1为正向校准权重，n2为反向校准权重，Rα为最小休眠时间段。 [0065] 本发明实施例的第二方面，提供一种基于导电滑环的机器人控制装置，包括： [0066] 分解模块，用于根据机器人所接收的角度控制信息得到对步进电机控制的第一电压和第一时间，将所述第一时间分解为检测时间段和补偿时间段，根据第一角速度得到与所述检测时间段和补偿时间段对应的第一标准旋转角度和第二标准旋转角度； [0067] 获取模块，用于获取导电滑环在所述检测时间段内的第一实际旋转角度，根据所述第一实际旋转角度和所述第一标准旋转角度得到角度差值； [0068] 生成模块，用于根据所述角度差值和第二标准旋转角度得到第二实际旋转角度，并基于所述第二实际旋转角度和所述补偿时间段的时长生成第二角速度； [0069] 调整模块，用于根据所述第二角速度和所述第一角速度对所述第一电压值进行调整，得到第二电压值，根据所述第二电压值对步进电机供电补偿时间段控制机器人动作。 [0070] 本发明实施例的第三方面，提供一种电子设备，包括：存储器、处理器以及计算机程序，所述计算机程序存储在所述存储器中，所述处理器运行所述计算机程序执行本发明第一方面及第一方面各种可能涉及的所述方法。 [0071] 本发明实施例的第四方面，提供一种可读存储介质，所述可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时用于实现本发明第一方面及第一方面各种可能涉及的所述方法。 [0072] 本发明提供的一种基于导电滑环的机器人控制方法及装置，通过第一实际旋转角度和所述第一标准旋转角度差值得到的角度差值，根据角度差值与后续需要旋转的第二实际旋转角度得到后续需要旋转的角度，根据角度和时间的比值得到对应的第二角速度，根据第二角速度和第一角速度的比值，生成一个电压偏移系数，电压偏移系数对第一电压值进行调整得到第二电压值，使得电机等零部件在磨损的情况下，通过对步进电机的电压补偿来增加转速，实现在时间不变的情况下完成角度控制信息，使得机器人老化后依旧可以准确的完成动作指令。 [0073] 本发明提供的技术方案，通过计算得到初始重力值对应的第二初始角速度，获取重物信息的实时重力值和初始重力值的比值对第二初始角速度进行偏移处理，根据依据重物重力的大小不同，进行增大和减少处理，重物的重力值越大对应的第二角速度越大，需要补偿的电压越大，本发明可以依据重力的大小的变化实时进行补偿，使得补偿后的角速度满足实际情况，保证在时间不变的情况下完成角度控制信息，使得补偿更贴合实际场景且应用丰富。 [0074] 本发明提供的技术方案，通过电压补偿的方式提升角速度，但当补偿电压超过额定电压时，则以额定电压进行运行，防止电机过载导致电机过热引发的故障，并且通过利用延长工作时间的方式，确保角度控制信息的完成的同时，延长了电机的工作寿命。 [0075] 本发明提供的技术方案，当角度控制信息需要在固定时间内完成时，此时步进电机必须有过载时间，对应的步进电机温度会逐渐升高，因此为确保步进电机的正常运转，每当是在过载情况下完成角度控制信息时，则控制步进电机停止工作一段时间，保证电机冷却到正常状态，并且会依据温度的变化对应生成不同的冷却时间段也就是休眠时间段，使得角度控制信息可以快速完成的同时，保证了电机下次能够正常运行，缩短了指令完成的时间，并且保证了下次正常运转。 [0076] 本发明提供的技术方案，会记录工程师的操作行为，拥有自主学习调整过程，可以通过对工程师主动增大或减少操作行为进行记录并学习调整，使得下次输出结果更加贴合实际情况，并且会综合考虑机器人身上所有导电滑环对应的步进电机需要冷却的时间也就是休眠时间，最终生成一个最短的休眠时间。附图说明 [0077] 图1为本发明所提供的技术方案的应用场景示意图； [0078] 图2为一种基于导电滑环的机器人控制方法的第一种实施方式的流程图； [0079] 图3为一种基于导电滑环的机器人控制方法的第二种实施方式的流程图； [0080] 图4为一种基于导电滑环的机器人控制装置的结构示意图； 具体实施方式[0082] 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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。 [0083] 本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。 [0084] 应当理解，在本发明的各种实施例中，各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。 [0085] 应当理解，在本发明中，“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。 [0086] 应当理解，在本发明中，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“包含A、B和C”、“包含A、B、C”是指A、B、C三者都包含，“包含A、B或C”是指包含A、B、C三者之一，“包含A、B和/或C”是指包含A、B、C三者中任1个或任2个或3个。 [0087] 应当理解，在本发明中，“与A对应的B”、“与A相对应的B”、“A与B相对应”或者“B与A相对应”，表示B与A相关联，根据A可以确定B。根据A确定B并不意味着仅仅根据A确定B，还可以根据A和/或其他信息确定B。A与B的匹配，是A与B的相似度大于或等于预设的阈值。 [0088] 取决于语境，如在此所使用的“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。 [0089] 下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。 [0090] 如图1所示，为本发明所提供的技术方案的场景示意图，包括：转角传感器用于获取导电滑环在检测时间段内实际的旋转角度，转角传感器与导电滑环连接，导电滑环用于电流导通，导电滑环的转子与步进电机连接，步进电机用于带动机械臂等关节进行活动，在步进电机处设置温度传感器，温度传感器用于实时获取步进电机的运行温度，其中，转角传感器和温度传感器均和处理器连接，处理器连接有输入设备以及电源设备，处理器会接受转角传感器、温度传感器以及输入设备获取的角度信息、温度信息以及角度控制信息，处理器对所述角度信息、温度信息以及角度控制信息进行处理，通过处理器连接的电源设备控制相应的步进电机的工作电压，确保角度控制信息能够完成，其中，输入端可以是手机、平板等移动设备，连接方式可以是无线连接或者有线连接。 [0091] 本发明提供的技术方案，使得电机等零部件在磨损的情况下，通过对电机的电压补偿，提高电机运转的速度。 [0092] 本发明提供一种基于导电滑环的机器人控制方法，如图2所示，包括： [0093] 步骤S110、根据机器人所接收的角度控制信息得到对步进电机控制的第一电压和第一时间，将所述第一时间分解为检测时间段和补偿时间段，根据第一角速度得到与所述检测时间段和补偿时间段对应的第一标准旋转角度和第二标准旋转角度。本发明提供的技术方案，输入端输入控制机器人的相关角度控制信息，机器人的处理器接受角度控制信息，并对角度控制信息进行解析得到与导电滑环转子相连接步进电机的控制电压和控制时间，处理器将控制时间分解为2个时间段分别为检测时间段和补偿时间段，根据角度控制信息中的动作行为可以得到对应的第一角速度，根据第一角速度和检测时间段的乘积得到第一标准旋转角度，方便后续利用检测时间段的角度差值对补偿时间段的控制电压进行补偿，通过控制电压补偿提升步进电机的角速度。可以理解的是，本发明会依据输入端的指令数据也就是角度控制信息得到没有角度误差情况下的控制电压以及控制时间，并且每个动作行为都对应着不同的角速度，例如：机器人将手臂举起的动作行为对应的角速度为10°/s，第一时间为6s,第一电压为100V，根据角速度10°/s、检测时间段1s和补偿时间段5s的乘积，其中，检测时间段和补偿时间段可以人为进行预设划分，得到第一标准旋转角度10°和第二标准旋转角度50°，将控制时间进行划分，分为了检测时间段和补偿时间段方便后续对机器人当下动作的实时补偿。 [0094] 步骤S120、获取导电滑环在所述检测时间段内的第一实际旋转角度，根据所述第一实际旋转角度和所述第一标准旋转角度得到角度差值。本发明提供的技术方案，可以通过转角传感器获取检测时间段内第一实际旋转角度，根据第一实际旋转角度和第一标准旋转角度的差值得到对应的角度差值，例如：获取检测时间段1s内对应的第一实际旋转角度5°，根据第一实际旋转角度5°和所述第一标准旋转角度10°的差值，得到角度差值为5°，本发明可以根据第一标准旋转角度和第一实际旋转角度的差值，方便后续生成第二实际旋转角度，通过第二实际旋转角度生成对应的角速度。 [0095] 步骤S130、根据所述角度差值和第二标准旋转角度得到第二实际旋转角度，并基于所述第二实际旋转角度和所述补偿时间段的时长生成第二角速度。本发明提供的技术方案，根据角度差值以及第二标准旋转角度的和值得到第二实际旋转角度，通过第二实际旋转角度与补偿时间段的时长的比值生成相应的角速度，例如：角度差值为5°和第二标准旋转角度50°得到导电滑环补偿时间段需要旋转的第二实际旋转角度55°，并根据第二实际旋转角度55°和补偿时间段的时长5s的比值生成第二角速度11°/s，可以理解的是，本发明会根据补偿时间段内少旋转的角度以及后续应该旋转的角度生成对应的旋转角速度，与传统方案相比，本发明可以直接对当下的动作补偿，而不是以此次行为的问题为依据对下次行为进行补偿，利用导电滑滑环的实际旋转角度对后续动作进行调节，得到第二角速度后方便后续生成相应的电压值对步进电机进行电压补偿，以提高角速度。 [0096] 本发明提供的技术方案，在一个可能的实施方式中，步骤S130具体包括： [0097] 根据角度差值与第二标准旋转角度求和得到第二实际旋转角度。本发明提供的技术方案，会根据第一实际旋转角度与第一标准旋转角度的差值，也就是角度差值，根据角度差值和第二标准旋转角度求和得到对应的第二实际旋转角度，也就是在补偿时间段内实际要旋转的角度(第二实际旋转角度)，例如：角度差值为5°和第二标准旋转角度50°得到导电滑环补偿时间段需要旋转的第二实际旋转角度55°，根据实际需要旋转的角度方便后续生成导电滑环对应实际需要的旋转角速度。 [0098] 基于所述第二实际旋转角度和所述补偿时间段的时长的比值生成第二角速度。本发明提供的技术方案，根据第二实际旋转角度以及偿时间段的时长的比值生成第二角速度，例如：第二实际旋转角度55°以及偿时间段的时长5s，对应生成比值为11°/s为第二角速度，可以理解的是，随着机器人使用时间过长对应的部分器件会产生损耗，使得每次转动一定角度对应的都会产生误差为了使得动作能够在固定时间内正常执行，求得对应的第二角速度，通过提升角速度进行弥补。 [0099] 通过以下公式得到第二角速度， [0100] [0101] 其中，v2为第二角速度，v1为第一角速度， 为检测时间段的时长， 为第一实际旋转角度， 为角度差值， 为补偿时间段的时长， 为第二标准旋转角度， 与v2成正比，第一实际旋转角度 越大对应的第二角速度v2越小，k1 为第二角速度的权重值。本发明提供的技术方案，通过电压对步进电机的补偿来消除误差，确保角度控制信息的完成，与传统技术直接对损耗部分进行更换零件，提升了机器人的使用时长以及减少了工作人员维修检查的时间损耗，并且可以对当下的动作进行补偿，提升了实用性。 [0102] 步骤S140、根据所述第二角速度和所述第一角速度对所述第一电压值进行调整，得到第二电压值，根据所述第二电压值对步进电机供电补偿控制机器人动作。本发明提供的技术方案，会根据第二角速度和第一角速度的比值对第一电压值进行调整，生成第二角速度对应的第二电压值，电源设备将原本的第一电压值增加到第二电压值从而提升了步进电机的角速度使得角度控制信息可以在第一时间内完成，例如：第二角速度11°/s和第一角速度10°/s的比值对第一电压值100V进行调整得到相应的第二角速度11°/s对应的第二电压值，根据第二电压值对步进电机进行供电补偿，提升步进电机的电压值从而提升转速，确保在固定的时间内机器人可以完成角度控制信息；本发明可以实时对机器人当下的动作进行补偿，而传统的技术方案并未考虑补偿这一因素，例如：当机器人的电机发生损耗导致旋转角度每旋转10°会缺少1°产生误差时，现有技术的解决手段往往是进行检测并更换零件，本发明可以将误差进行补偿，并且是对当下动作的实时补偿，通过对步进电机的电压补偿提升角速度以弥补误差。 [0103] 本发明提供的技术方案，在一个可能的实施方式中，步骤S140具体包括： [0104] 根据所述第二角速度和所述第一角速度，对所述第一电压值进行偏移调整，得到第二电压值。本发明提供的技术方案，根据第二角速度和第一角速度对第一电压值进行增大或减小的偏移处理，得到对应的第二电压值。例如：第二角速度11°/s和第一角速度10°/s的比值对第一电压值100v进行调整得到相应的第二角速度11°/s对应的第二电压值。 [0105] 通过以下公式得到第二电压值， [0106] [0107] 其中，U2为第二电压值，U1为第一电压值，z1为第二电压值的权重值，第二角速度v2与第二电压值U2成正比，第一角速度v1与第二电压值U2成反比，第二电压值的权重值z1可以是人为预先设定的。 [0108] 若所述第二电压值大于额定电压，则生成延长时间，并根据所述延长时间对步进电机供电时间补偿控制机器人动作。本发明提供的技术方案，如果判断第二电压值超过了额定电压，后续则以额定电压进行运行并延长补偿时间段对应的时长确保完成输入设备输入的角度控制信息，例如：步进电机的第二电压值为200V，额定电压为150V，则整个补偿时间段步进电机均以额定电压150V进行运转，以150V进行运转实际的旋转角速度为7.5°/s，后续以7.5°/s旋转完成55°需要的时间约为7.4秒，因此通过将偿时间段的时长5s延长至7.4秒，确保完成相应的角度控制信息。 [0109] 本发明提供的技术方案，通过控制步进电机的电压从而提升步进电机对应的角速度，利用电压补偿来弥补机器人使用时间过长零件产生损耗导致的旋转误差，并且在超过额定电压的时候会通过延长时间的方式确保机器人完成相应的角度控制信息。 [0110] 本发明提供的技术方案，在一个可能的实施方式中，若所述第二电压值大于额定电压，则生成延长时间，包括： [0111] 若所述第二电压值大于额定电压，则根据所述额定电压得到对应的额定角速度。本发明提供的技术方案，如果第二电压值大于额定电压，对应则根据额定电压获得对应的额定角速度，此处的额定角速度为有误差的实际角度度，可以是在额定电压下通过角速度传感器进行检测得到的额定角速度，方便后续生成延长时间。 [0112] 根据所述额定角速度、第二角速度以及补偿时间段的时长生成延长时间。本发明提供的技术方案，求第二角速度与额定角速度的差值得到速度差值，根据速度差值和补偿时间段生成角度差值，根据角度差值以及额定角速度的比值生成对应的延长时间。 [0113] 通过以下公式得到延长时间， [0114] [0115] 其中，T为延长时间，vr为额定角速度，p1为第一延长时间的偏移值，(v2‑vr)为速度差值，速度差值(v2‑vr)与延长时间T成正比，额定角速度与延长时间T成反比。 [0116] 本发明提供的技术方案，当第二电压值大于额定电压对于步进电机而言，电压值越大对应的转速越快，所以第二角速度一定大于额定角速度，通过第二角速度与额定角速度的差值获得速度差值，根据速度差值以及补偿时间段的时长 的乘积对应得到角度差值，根据角度差值以及额定角速度的比值得到对应需要延长的时长，保证了步进电机不会超负荷运转的同时能够完成对应的角度控制信息，确保了角度控制信息的完成。 [0117] 本方案考虑到机器人在拿重物时，会对角速度造成影响，比如：重物越重对角速度造成的影响越大，会导致上述实施例中计算的第二角速度有误差，因此在机器人拿重物的场景下，如图3所示，本方案提供以下实施例： [0118] 步骤S210、根据机器人所接收的角度控制信息得到对步进电机控制的第一电压和第一时间，将所述第一时间分解为检测时间段和补偿时间段，根据第一角速度得到与所述检测时间段和补偿时间段对应的第一标准旋转角度和第二标准旋转角度。本发明提供的技术方案，对应的效果以及方式与实施例一中的效果和方式对应，在此不再赘述。 [0119] 步骤S220、获取导电滑环在所述检测时间段内的第一实际旋转角度，根据所述第一实际旋转角度和所述第一标准旋转角度得到角度差值。本发明提供的技术方案，本发明提供的技术方案，对应的效果以及方式与实施例一中的效果和方式对应，在此不再赘述。 [0120] 步骤S230、若所述角度控制信息存在重物信息，根据所述角度差值和第二标准旋转角度得到第二实际旋转角度，并基于所述第二实际旋转角度和所述补偿时间段的时长生成第二角速度。本发明提供的技术方案，如果角度控制信息中存在重物信息，可以理解的是重物信息的重力值越大对应的角度差值越大，角度差值越大对应的第二角速度越大，可以理解的是，重力值越大对应需要补偿的角速度越大，也就是第二角速度越大。 [0121] 本发明提供的技术方案，在一个可能的实施方式中，步骤S230，具体包括： [0122] 若所述角度控制信息存在重物信息，则根据角度差值与第二标准旋转角度求和得到第二实际旋转角度。本发明提供的技术方案，如果角度控制信息存在重物信息，意味着此时机器人手里有重物，例如：角度控制信息可以是控制机器人将重物举起，根据存在重物信息重力初始值为10kg对应的第一实际旋转角度2°与第一标准旋转角度10°得到对应的角度差值8°，根据角度差值8°和第二标准旋转角度50°求和得到对应的第二实际旋转角度58°。 [0123] 基于所述第二实际旋转角度和所述补偿时间段的时长的比值生成第二初始角速度。本发明提供的技术方案，会根据第二实际旋转角度以及补偿时间段的时长生成对应的角速度，此时为重力初始值对应的第二初始角速度，例如：第二实际旋转角度58°，偿时间段的时长5s，对应生成的第二初始角速度为11.6°/s。 [0124] 获取所述重物信息中的实时重力值，并根据所述实时重力值和初始重力值得到重力影响系数。本发明提供的技术方案，会根据现实情况中的机器人手臂举起重物的情况，在途中可能会多次增加重物，因此会实时统计重物信息的实时重力值，根据实时重力值和初始重力值生成影响系数，方便后续生成第二角速度，本发明更贴合实际考虑到了重物变化对角速度的影响，重力值大小的不同影响角速度的幅度不同，使得应用场景更加丰富。 [0125] 根据所述重力影响系数对所述第二初始角速度进行调整，得到所述第二角速度。本发明提供的技术方案，会以及生成的重力影响因素对第二初始角速度进行偏移调整，例如：重力值越大则对第二初始角速度增大偏移，重力值越小则对第二初始角速度减少偏移，生成相应的第二角速度。 [0126] 通过以下公式得到第二角速度， [0127] [0128] 其中，v2为第二角速度，v1为第一角速度， 为检测时间段的时长， 为初始重力值下的第一实际旋转角度， 为补偿时间段的时长， 为初始重力值，g为重物信息对应的实时重力值， 为角度差值， 为补偿时间段，k2为第二角速度的权重值，重物信息对应的实时重力值g与第二角速度v2成正比。 [0129] 本发明提供的技术方案，考虑了重力因素并计算了重物信息的初始重力值影响下的第二角速度，随后会以及重力的变化实时获得对应的角速度，可以理解的是与无重物相比，有重物需要补偿的角速度越大对需要的补偿电压越大，考虑到了重力的因素补偿场景更为丰富，提升了补偿的实用性。 [0130] 步骤S240、根据所述第二角速度和所述第一角速度对所述第一电压值进行调整，得到第二电压值，根据所述第二电压值对步进电机供电补偿控制机器人动作。本发明提供的技术方案，会依据第二角速度和所述第一角速度对所述第一电压值进行调整，得到第二电压值，可以理解的是，重物信息对应的实时重力值越大对应的步进电机的电压值越大。 [0131] 本发明提供的技术方案，在一个可能的实施方式中，步骤S240，具体包括： [0132] 根据所述第二角速度和所述第一角速度对所述第一电压值进行偏移调整，得到第二电压值。本发明提供的技术方案，会根据求得的第二角速度以及第一角速度对第一电压值进行偏移处理得到对应的第二电压值，使得机器人可以在举重物的情况下完成对应的角度控制信息。 [0133] 通过以下公式得到第二电压值， [0134] [0135] 其中，U2为第二电压值，U1为第一电压值，z2为第二电压值的权重值； [0136] 若所述第二电压值大于额定电压，则生成延长时间，并根据所述延长时间对步进电机供电时间补偿控制机器人动作。本发明提供的技术方案，如果第二电压值大于额定电压，则以额定电压运行，通过延长时间的方式确保角度控制信息的完成。 [0137] 本发明提供的技术方案，在一个可能的实施方式中，若所述第二电压值大于额定电压，则生成延长时间，包括： [0138] 若所述第二电压值大于额定电压，则根据所述额定电压得到对应的额定角速度。本发明提供的技术方案，如果第二电压值大于额定电压，对应可以获得额定电压对应的额定角速度，利用重物信息对应的实时重力值对额定角速度进行偏移处理得到对应的 [0139] 根据所述额定角速度、第二角速度以及补偿时间段的时长生成延长时间。本发明提供的技术方案，考虑了有重物的影响，对应会影响对应的额定角速度，导致额定角速度变慢，对应的延长时间越长。 [0140] 通过以下公式得到延长时间， [0141] [0142] 其中，T为延长时间，vr为额定角速度，a为常数值，k3为额定角速度的权重值，p2为延长时间的偏移值，重物信息对应的实时重力值g与延长时间T成正比。 [0143] 本发明提供的技术方案，在有重物的情况下，需要更大的第二角速度，因此考虑了有重物信息并且考虑到了实时变化的过程，重物信息对应的实时重力值每变化一次对应的则生成一次检测时间段和补偿时间段，并根据额定电压以及实际电压延长相应的时间,并且本发明还可以将无重物和有重物的时间段衔接起来，可以理解的是，当机器人在从空手去拿重物，到拿到重物上举的过程，在无重物的时间段可以用实施例一进行补偿，在有重物的时间段则利用实施例二进行补偿，从而实现从无重物到有重物并且重物还可以持续变化的补偿，使得应用场景丰富。 [0144] 本发明提供的技术方案，在一个可能的实施方式中，在根据所述第二电压值对步进电机供电补偿以控制机器人动作之后，还包括： [0145] 若所述第二电压值大于额定电压，则基于温度传感器获取各步进电机的实际温度和额定电压下的额定温度。本发明提供的技术方案，如果电机需要在第一时间内完成相应的角度控制信息，则步进电机必须要以第二电压进行运行完成相应的动作，步进电机损坏的原因主要是因为过载导致的温度过高导致的电机烧坏，如果第二电压大于额定电压，则通过温度传感器获取第二电压对应的实际温度以及额定电压下的额定温度，方便后续生成第一休眠时间，也就是步进电机的冷却时间，步进电机经过第一休眠时间的休眠可以保证电机温度冷却时间足够。 [0146] 根据所述实际温度与额定温度的比值对预设休眠时间段进行偏移处理得到对应各所述步进电机的第一休眠时间段。本发明提供的技术方案，根据实际温度与额定温度的比值对预设休眠时间段进行偏移处理得到对应的机器人每个部位步进电机的第一休眠时间段。 [0147] 通过以下公式得到第一休眠时间段， [0148] [0149] 其中， 为第i个步进电机第一休眠时间段， 为第i个步进电机实际温度， 为第i个步进电机额定温度， 为预设休眠时间段， 为第i个步进电机第一休眠时间段的权重值， 与 成正比； [0150] 根据所述第一休眠时间段控制对应所述步进电机停止工作。本发明提供的技术方案，会根据各个步进电机的额定温度和实际温度生成各个不同的第一休眠时间段，根据不同的第一休眠时间段进行步进电机的冷却，使得下次可以更好的进行运转，休眠时间段内电机不进行工作。 [0151] 本发明提供的技术方案，最快速完成固定时间内的指令，但是由于过载会导致步进电机发热量过高，则不能进行连续的工作，完成任务后需要进行一段时间的休眠，使得电机的温度回归正常水平，通过实际温度和额定温度的比值对预设休眠时间段进行偏移处理，得到各个步进电机对应的冷却时间，进行更好的休眠和冷却，提高工作效率的同时，也保障了电机的使用寿命。 [0152] 本发明提供的技术方案，在一个可能的实施方式中，还包括： [0153] 根据工程师主动输入第二休眠时间段，将所述第一休眠时间段调整为第二休眠时间段。本发明提供的技术方案，工程师会根据实际情况对各个导电滑环连接的步进电机的冷却时间段进行调整，主动输入第二休眠时间段，对应的则将第一休眠时间段主动调整为第二休眠时间段，使得第二休眠时间段更加贴合实际场景。 [0154] 若所述第二休眠时间段大于第一休眠时间段，则根据第二休眠时间段与第一休眠时间段的差值对所述第一休眠时间段的权重值进行正向校准。本发明提供的技术方案，如果第二休眠时间段大于第一休眠时间段，则通过第二休眠时间段与第一休眠时间段的差值对所述第一休眠时间段的权重值进行正向校准，使得下次自动输出的休眠时间增大，进行自动调整。 [0155] 若所述第二休眠时间段小于第一休眠时间段，则根据第二休眠时间段与第一休眠时间段的差值对所述第一休眠时间段的权重值进行反向校准。本发明提供的技术方案，如果第二休眠时间段小于第一休眠时间段，则通过第二休眠时间段与第一休眠时间段的差值对所述第一休眠时间段的权重值进行正向校准，使得下次自动输出的休眠时间减小，进行自动调整 [0156] 根据所述正向校准或所述反向校准对多个第一休眠时间段的权重值进行校准，得到多个校准后第一休眠时间段的权重值。本发明提供的技术方案，根据校准后的结果自动生成多个校准后第一休眠时间段的权重值，方便后续生成校准后的休眠时间。 [0157] 根据所述多个校准后第一休眠时间段的权重值生成多个校准时间段。本发明提供的技术方案，根据对应校准后的权重，计算出校准后的多个校准时间段，对应得到机器人每个电机需要冷却的时间大小。 [0158] 提取所述多个校准时间段中的最大值作为机器人的最小休眠时间段。本发明提供的技术方案，提取多个校准时间段中的最大值对应就是机器人休眠时间的的最小值，可以理解的是，机器人整体每个导电滑环对应的步进电机的休眠时间可以计算出来，对应的步进电机的最大休眠时间为机器人的最小休眠时间，必须要等待电机的最大休眠时间才能确保机器人身上每个步进电机均能冷却。 [0159] 通过以下公式得到校准后第一休眠时间段的权重值和最小休眠时间段， [0160] [0161] 其中， 为第i个步进电机第二休眠时间段， 为第i个步进电机第一休眠时间段， 为第i个步进电机校准后第一休眠时间段的权重值，n1为正向校准权重，n2为反向校准权重，Rα为最小休眠时间段，max()为取最大值。 [0162] 本发明提供的技术方案，可以对工程师的行为进行监测，并主动学习和记录相应的增大和减小操作，通过不断的学习调整，使得输出的休眠时间更加符合实际情况，并且提取步进电机中最大值作为机器人冷却的最小值，确保机器人身体的每个部位都能冷却到可以进行下次运行。 [0163] 为了更好的实现本发明所提供的一种基于导电滑环的机器人控制方法，本发明还提供一种基于导电滑环的机器人控制装置，如图4所示，包括： [0164] 分解模块，用于根据机器人所接收的角度控制信息得到对步进电机控制的第一电压和第一时间，将所述第一时间分解为检测时间段和补偿时间段，根据第一角速度得到与所述检测时间段和补偿时间段对应的第一标准旋转角度和第二标准旋转角度； [0165] 获取模块，用于获取导电滑环在所述检测时间段内的第一实际旋转角度，根据所述第一实际旋转角度和所述第一标准旋转角度得到角度差值； [0166] 生成模块，用于根据所述角度差值和第二标准旋转角度得到第二实际旋转角度，并基于所述第二实际旋转角度和所述补偿时间段的时长生成第二角速度； [0167] 调整模块，用于根据所述第二角速度和所述第一角速度对所述第一电压值进行调整，得到第二电压值，根据所述第二电压值对步进电机供电补偿时间段控制机器人动作。 [0168] 如图5所示，是本发明实施例提供的一种电子设备的硬件结构示意图，该电子设备50包括：处理器51、存储器52和计算机程序；其中 [0169] 存储器52，用于存储所述计算机程序，该存储器还可以是闪存(flash)。所述计算机程序例如是实现上述方法的应用程序、功能模块等。 [0170] 处理器51，用于执行所述存储器存储的计算机程序，以实现上述方法中设备执行的各个步骤。具体可以参见前面方法实施例中的相关描述。 [0171] 可选地，存储器52既可以是独立的，也可以跟处理器51集成在一起。 [0172] 当所述存储器52是独立于处理器51之外的器件时，所述设备还可以包括： [0173] 总线53，用于连接所述存储器52和处理器51。 [0174] 本发明还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时用于实现上述的各种实施方式提供的方法。 [0175] 其中，可读存储介质可以是计算机存储介质，也可以是通信介质。通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。计算机存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。例如，可读存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该可读存储介质读取信息，且可向该可读存储介质写入信息。当然，可读存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和可读存储介质可以位于专用集成电路(Application Specific Integrated Circuits，简称：ASIC)中。另外，该ASIC可以位于用户设备中。当然，处理器和可读存储介质也可以作为分立组件存在于通信设备中。可读存储介质可以是只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、CD‑ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。 [0176] 本发明还提供一种程序产品，该程序产品包括执行指令，该执行指令存储在可读存储介质中。设备的至少一个处理器可以从可读存储介质读取该执行指令，至少一个处理器执行该执行指令使得设备实施上述的各种实施方式提供的方法。 [0177] 在上述设备的实施例中，应理解，处理器可以是中央处理单元(英文：Central Processing Unit，简称：CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(英文：Digital Signal Processor，简称：DSP)、专用集成电路(英文：Application Specific Integrated Circuit，简称：ASIC)等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。 [0178] 最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而无对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部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。 |
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