1.本发明涉及机器人自动控制技术领域，尤其涉及一种机器人执行器的控制方法、装置、介质、装置及机器人。

背景技术：

2、目前，研究人员已陆续开发出具有一定人工智能的机器人，如餐厅送餐机器人、酒店送餐机器人、园区巡检机器人、物流快递机器人、商业服务机器人等。驱动这些机器人行走的每个可操作的关节或轮子，在业界被称为执行器，由电机驱动。

3. 这些执行器面临的一个常见问题是由于各种负载变化或转子失速而导致的过热。一个科学合理的过温保护方案，既可以解决执行器的烧毁问题，又可以解决机器人的安全控制问题。

技术实施要素：

4、本发明的目的在于提供一种机器人执行器的控制方法、装置、介质、设备和机器人，能够使机器人安全可靠地运行。

5、为实现上述目的，本发明提供一种机器人执行器的控制方法，该方法包括：

6、在当前采样周期，采集执行器当前温度；

7、按照预定对应关系确定与执行器当前温度对应的电机控制参数的最大值，该对应关系为执行器温度与电机控制参数最大值之和。之间的关系;

8、在当前采样周期内，控制电机控制参数不大于确定的最大值，直到到达下一个采样周期。

9、可选的，电机控制参数为pi控制器输出的电流，电机控制参数的控制不大于确定的最大值，包括：

10、当使用pi控制器对电机电流进行闭环控制时，控制pi控制器输出的电流不大于确定的最大值。

11、可选的，电机控制参数为电机的转矩，电机控制参数的控制不大于确定的最大值，包括：

12、根据确定的电机转矩最大值计算电机电流值；

13、当pi控制器用于电机电流的闭环控制时，控制pi控制器输出的电流不大于计算电流值，使电机的转矩不大于确定的最大值。

14、可选地，该方法还包括：

15. 使用最小二乘法拟合现有数据以确定对应关系。

16、可选地，该方法还包括：

17. 如果采集到的执行器当前温度高于预定的温度阈值，则输出报警信息。

18. 本公开还提供了一种用于机器人致动器的控制装置，该装置包括：

19、采集模块，用于采集当前采样周期执行器的当前温度；

20. 第一确定模块， 用于确定与执行器当前温度对应的电机控制参数的最大值与预定对应关系， 其中， 对应关系为执行器的温度与最大值之间的关系。电机控制参数；

21.一种控制模块，用于控制电机控制参数在当前采样周期内不大于确定的最大值，直到到达下一个采样周期。

22、可选的，电机控制参数为pi控制器输出的电流，控制模块包括：

23、第一控制子模块，用于控制pi控制器输出的电流不大于通过pi控制器对电机电流进行闭环控制时确定的最大值。

24、本发明还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，当该程序由处理器执行时，实现本发明提供的上述方法的步骤。

25. 本发明还提供一种电子设备，包括：

26. 存储计算机程序的存储器；

27.一种处理器，用于执行存储器中的计算机程序以实现本发明提供的上述方法的步骤。

28、本发明还提供了一种机器人，包括致动器、电机以及本发明提供的上述装置。

29、通过上述技术方案，预先确定了执行器的温度与电机控制参数最大值的对应关系，在机器人运行过程中，电机控制参数与当前温度对应的对应关系执行器的大小根据对应关系确定。最大值，在当前采样周期内，控制控制电机控制参数不大于确定的最大值，直到到达下一个采样周期。这样，如果执行器在运行过程中有过热的趋势，机器人可以通过限制其运行功率继续运行而不会过热。由于操作不需要中断，避免了执行器的突然变化以避免过热。停止工作引起的安全问题。

30.本发明的其他特征和优点将在下面的详细描述中详细描述。

图纸说明

31、附图用于提供对本发明的进一步理解，构成说明书的一部分，并与以下详细说明一起用于解释本发明，但不构成对本发明的限制. 在附图中：

32. 图。附图说明图1是本发明实施例提供的一种机器人执行器控制方法的流程图。

33. 图。图2是本发明实施例提供的机器人执行器的电机闭环控制示意图。

34. 图。图3是本发明实施例提供的预定对应关系图。

35. 图。图4是本发明实施例提供的机器人致动器的控制装置的框图。

36. 图。图5是根据示例性实施例的电子设备的框图。

详细方法

37、下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

38. 图。附图说明图1是本发明实施例提供的一种机器人执行器的控制方法的流程图。如图1所示，该方法包括以下步骤。

39、步骤s101，在当前采样周期，采集执行器的当前温度。

40、机器人运行过程中，可采集执行器的温度，可设置预定时间段为采集周。

周期的持续时间，例如 1 秒。

41、步骤s102，确定预定对应关系中与执行器当前温度对应的电机控制参数的最大值。其中，对应关系为执行器温度与电机控制参数最大值的关系。

42、电机控制参数是控制执行器电机过程中的相关参数，如电机的电流、转矩等。电机是驱动执行器运行的电机。电机控制参数值越大，电机驱动执行器的功率越大，执行器温升越大。

43、对应关系中电机控制参数的最大值有以下含义：当执行器的温度达到某个电机控制参数最大值对应的温度时，若以最大值作为当前电机控制参数控制执行器的操作执行，执行器即将过热。也就是说，当执行器的温度达到对应于电机控制参数最大值的温度时，如果控制执行器运行的电机控制参数小于最大值，执行器不会过热。

44、多组执行器的温度及对应电机控制参数的最大值可通过试验方法预先确定。该方法将执行器温度与电机控制参数最大值的函数关系确定为上述对应关系。例如，最小二乘法用于拟合现有数据以确定对应关系。

45、步骤s103，在当前采样周期内，控制电机的控制参数不大于确定的最大值，直到到达下一个采样周期。

46、在控制执行器的过程中，可以使用相关技术中的方法（方法中应用电机控制参数）。当检测到电机控制参数小于执行器当前温度对应的最大值时，仍按相关技术进行控制，不受干扰；当检测到电机控制参数大于等于执行器当前温度对应的最大值时，不要直接使用监测到的电机控制参数继续控制电机，而是更换监测到的电机控制参数与执行器当前温度对应的最大值继续控制电机，即 限制电机控制参数不能大于等于执行器当前温度对应的最大值。这会降低电机控制参数的值，从而降低电机功率并避免执行器过热。

47、通过上述技术方案，预先确定了执行器温度与电机控制参数最大值的对应关系，在机器人运行过程中，电机控制参数与当前温度对应的对应关系执行器的大小根据对应关系确定。最大值，在当前采样周期内，控制控制电机控制参数不大于确定的最大值，直到到达下一个采样周期。这样，如果执行器在运行过程中有过热的趋势，机器人可以通过限制其运行功率继续运行而不会过热。由于操作不需要中断，避免了执行器的突然变化以避免过热。停止工作引起的安全问题。

48、执行器可以有三种工作模式：位置模式、速度模式和扭矩模式。例如，人形服务机器人的手臂通常采用混合位置+扭矩模式来控制机器人手臂的运动，驱动机器人行走的执行器工作在速度模式，控制机器人行走的执行器和 turn 在位置模式下工作。

49. 在一个实施例中，比例-积分-微分 (π, pi) 控制器可用于电机电流的闭环控制。

50. 图。图2是本发明实施例提供的机器人执行器的电机闭环控制示意图。如图所示。如图2所示，电机11(例如永磁同步电机)的电流ia、ib、ic是自然坐标系中的电流，通过第一坐标变换器14(变换后)变换为αβ坐标系( iα，iβ)通过第二坐标变换器15(通过帕克变换)变换为dq坐标系(id，iq)。

51、电流分量iq与参考电流之差由算子计算，经过第一pi控制器16后输出。

计算电流，根据计算电流计算电压分量vq；算子计算出电流分量id与参考电流=0的差值，然后计算出的电流经过第二pi控制器17后输出。计算出电流得到电压分量vd。

52、dq坐标系中的电压分量vq和vd经过第三坐标变换器13（逆变换后）变换成αβ坐标系（vα，vβ），再经过第四坐标变换器12（经过逆变换） of park))）转换成自然坐标系（va,vb,vc），电机11的运行实际上是由va,vb,vc控制的，也就是电流的闭环控制（电流环） .

53、另外执行器参数，角速度和位置检测器16将检测到的电机角度θ输入到第二坐标转换器15和第三坐标转换器13中，由操作者计算出检测角速度ω和参考速度s_ref以计算出差值，然后通过第三pi控制器18输出计算出的电流，即速度的闭环控制（速度环）。操作者计算出电机位置p(θ)与参考位置p_ref的差值后，输出s_ref，即为位置的闭环控制（位置环）。

54.当执行器的电机由图5中的电流环控制时。如图2所示，电机控制参数可以是pi控制器（包括第一pi控制器16和第二pi控制器17）输出的电流。

55、在图1的基础上，步骤s103中控制电机的控制参数不大于确定的最大值包括：当使用pi控制器对电机电流进行闭环控制时，电流pi控制器的输出被控制为不大于确定的最大值。确定的最大值。

56. 图。图3是示例性实施例提供的预定对应关系图。如图所示。如图3所示，该对应关系中，横轴为pi控制器输出电流的最大值i（由第一pi控制器16和第二pi控制器17输出的两个电流分量计算得出），纵轴为执行器的温度 t。散点为实验的多组数据，曲线为拟合得到的曲线。可以看出，执行器的温度 t 越大，pi 控制器输出的电流最大值 i 越小。

57. 其中，本领域技术人员可以理解，第一pi控制器16和第二pi控制器17输出的电流值分别是dq坐标系中的两个电流分量，可以根据这两个计算成分。将总电流值与当前温度对应的最大值进行比较。

58、在本实施例中，执行器的温度与pi控制器（包括第一pi控制器16和第二pi控制器17）的电流输出最大值的关系是通过实验预先确定的。在用图1中的电流环控制执行器电机的过程中。2、监测第一pi控制器16和第二pi控制器17输出的电流值，如果小于或等于执行器当前温度对应的最大值，不采取额外措施；如果大于执行器当前温度对应的最大值，

59、此外，本领域技术人员可以理解，在电机控制过程中，电流环可以单独应用，也可以与速度环和位置环同时应用。方法。

60、本实施例中，通过在电流闭环中预先测试执行器温度与pi控制器输出电流的关系，在机器人运行过程中，pi控制器的输出电流（传输到第三坐标转换器） ） 是有限的。13 电流）以保持执行器运行并防止过热。

61.在又一个实施例中，马达控制参数是马达的扭矩。在图的基础上。如图1所示，步骤s103中的控制电机控制参数不大于确定的最大值包括：

62.1) 根据确定的电机最大转矩计算电机电流值。

63.如何根据电机的转矩来计算电机的电流是本领域技术人员公知的，即电机的转矩和电流之间存在已知的对应关系，这里不再赘述.

64、在本实施例中，执行器的温度与电机的最大转矩的关系是预先通过实验确定的。计算出的电机电流值是根据电机转矩与电流的关系，计算出与确定的电机最大转矩相对应的电流值。

65.2）使用pi控制器对电机电流进行闭环控制时，控制pi控制器（包括第一pi控制器16和第二pi控制器17）的输出电流不大于计算电流值，使电机的转矩不大于确定的最大值。

66.如果pi控制器输出的电流不大于步骤1）计算的电流值，即不大于当前电机转矩最大值对应的电流值（对应电机的温度）当前执行器），可以认为执行器温度不会过热。

67、本实施例通过预先测试执行器温度与电机扭矩的关系，在机器人运行过程中，pi控制器的输出电流（传输到第三坐标转换器13的电流）是有限的，以达到维持执行器运行和防止过热的目的。与上一实施例中的电机控制参数相比，pi控制器输出的电流有所不同。在本实施例中，确定对应关系时得到的测试数据不同（电机的转矩）。转换后，在机器人运行过程中进行监控。也是pi控制器的输出电流，也可以达到防止过温的目的。

68.在又一个实施例中，该方法还可以包括：如果收集到的致动器的当前温度高于预定温度阈值，则输出警报消息。

69、如果采集到的执行器当前温度高于预定温度阈值，则可以认为执行器有较大的过温风险。此时可输出语音、灯光、蜂鸣器等形式的报警信息，或将报警信息发送至机器人主控或直接发送至云端，以便同事及时采取措施减少损失。预定温度阈值可以通过实验或经验确定。

70、基于同一发明构思，本发明还提供一种机器人致动器的控制装置。如图。图4是本发明一实施例提供的机器人致动器的控制装置的框图。如图所示。如图4所示，机器人致动器的控制装置400可以包括采集模块401、第一判断模块402和控制模块403。

71、采集模块401，用于采集当前采样周期内执行器的当前温度。

72、第一确定模块402，用于确定与执行器当前温度以预定对应关系对应的电机控制参数的最大值。其中，对应关系为执行器温度与电机控制参数最大值的关系。

73、控制模块403，用于控制电机控制参数在当前采样周期内不大于确定的最大值，直到到达下一个采样周期。

74.可选地，电机控制参数是pi控制器输出的电流。控制模块403包括第一控制子模块。

75、第一控制子模块，用于当pi控制器用于对电机电流进行闭环控制时，控制pi控制器的输出电流不大于确定的最大值。

76.可选地，电机控制参数是电机的转矩。控制模块403包括计算子模块和第二控制子模块。

77、计算子模块，用于根据确定的电机最大转矩计算电机当前值。

78、第二控制子模块用于控制pi控制器的输出电流不大于当pi控制器用于对电机的电流进行闭环控制时计算出的电流值，使电机转矩不大于确定的最大值。

79.可选地，机器人致动器的控制装置400还包括第二确定模块。

80、第二确定模块，用于使用最小二乘法拟合现有数据确定对应关系。

81、可选地，机器人致动器的控制装置400还包括输出模块。

82、输出模块，用于当采集到的执行器当前温度高于预定温度阈值时，输出报警信息。

83、关于上述实施例中的装置，各个模块执行操作的具体方式已经在方法实施例中进行了详细描述，在此不再赘述。

84、通过上述技术方案，预先确定了执行器的温度与电机控制参数最大值的对应关系，在机器人运行过程中，电机控制参数与当前温度对应的对应关系执行器的大小根据对应关系确定。最大值，在当前采样周期内，控制控制电机控制参数不大于确定的最大值，直到到达下一个采样周期。这样，如果执行器在运行过程中有过热的趋势，机器人可以通过限制其运行功率继续运行而不会过热。由于操作不需要中断，避免了执行器的突然变化以避免过热。停止工作引起的安全问题。

85、本发明还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，当该程序由处理器执行时，实现本发明提供的上述方法的步骤。

86.本公开还提供一种包括存储器和处理器的电子设备，所述存储器具有存储在其上的计算机程序。处理器用于执行存储器中的计算机程序以实现本发明提供的上述方法的步骤。

87. 图。图5是根据示例性实施例的电子设备500的框图。如图所示。如图5所示，电子设备500可以包括：处理器501和存储器502。电子设备500还可以包括多媒体组件503、输入/输出(i/o)接口504和通信组件505中的一个或多个。

88、其中，处理器501用于控制电子装置500的整体运作，以完成上述机器人致动器控制方法中的全部或部分步骤。存储器502用于存储各种类型的数据以支持在电子设备500上的操作，这些数据可以包括例如用于在电子设备500上操作的任何应用程序或方法的指令，以及与应用程序相关的数据，例如联系人数据、发送和接收的消息、图片、音频、视频等。存储器502可以通过任何类型的易失性或非易失性存储设备或其组合来实现，例如静态随机存取存储器（简称sram）、电可擦可编程只读存储器（read-only，缩写）、可擦写可编程只读存储器（只读，简称eprom）、可编程只读存储器（read-only，简称prom）、只读存储器（read-only，简称rom）、磁存储器、快速闪存、磁盘或光盘。多媒体组件503可以包括屏幕和音频组件。其中，屏幕例如可以是触摸屏，音频组件用于输出和/或输入音频信号。例如，音频组件可以包括用于接收外部音频信号的麦克风。接收的音频信号可以进一步存储在存储器502中或通过通信组件505传输。音频组件还包括至少一个用于输出音频信号的扬声器。i/o接口504提供处理器501和其他接口模块之间的接口，上述其他接口模块可以是键盘、鼠标、按钮等。这些按钮可以是虚拟按钮或物理按钮。通信组件505用于电子设备500与其他设备之间的有线或无线通信。无线通信，如wi-fi、蓝牙、近场通信（简称nfc）、2g、3g、4g、nb-iot、emtc或其他5g等，或其中一种或组合，不属于限制在这里。因此，对应的通信组件505可以包括：wi-fi模块、蓝牙模块、nfc模块等。如wi-fi、蓝牙、近场通信（简称nfc）、2g、3g、4g、nb-iot、emtc或其他5g等，或其中一种或组合，在此不做限定。因此，对应的通信组件505可以包括：wi-fi模块、蓝牙模块、nfc模块等。如wi-fi、蓝牙、近场通信（简称nfc）、2g、3g、4g、nb-iot、emtc或其他5g等，或其中一种或组合，在此不做限定。因此，对应的通信组件505可以包括：wi-fi模块、蓝牙模块、nfc模块等。

89.在示例性实施例中，电子设备500可以由一个或多个专用集成电路实现

（，简称asic），数字信号处理器（，简称dsp），数字信号处理设备（，简称dspd），可编程逻辑器件（logic，简称pld），现场可编程门阵列（field gate阵列，简称fpga)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件，以实现上述机器人执行器的控制方法。

90.在另一个示例性实施例中，还提供了一种包括程序指令的非暂时性计算机可读存储介质，该程序指令在被处理器执行时，实现上述用于控制机器人执行器的方法的步骤。例如执行器参数，计算机可读存储介质可以是上述存储器502，包括程序指令，上述程序指令可以由电子设备500的处理器501执行，以完成上述控制方法。机器人执行器。

91. 在另一示例性实施例中，还提供了一种计算机程序产品，包括可由可编程装置执行的计算机程序，该计算机程序在由可编程装置执行时具有用于执行机器人的上述控制方法的代码部分致动器。

92、本发明还提供了一种机器人，包括致动器、电机和本发明提供的上述机器人致动器的控制装置400。

93.上面已经参照附图详细描述了本公开的优选实施例。然而，本公开不限于上述实施例的具体细节。在本发明的技术构思范围内，可以做出本发明的各种简单、简单的技术方案。变型，这些简单的变型均属于本发明的保护范围。

94、另外需要说明的是，上述具体实施方式中描述的各个具体技术特征在不矛盾的情况下，可以采用任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明不对各种可能的组合方式进行描述。

95、此外，本发明的各个实施例也可以任意组合，只要不违背本发明的精神，也应视为本发明公开的内容。