一种单编码器模块化关节及关节位置确定方法

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1.一种单编码器模块化关节的关节位置确定方法，包括关节主体，关节主体内设有控制电路板、电机以及与电机传动连接的减速器，其特征在于：所述电机的转轴上连接有编码器；减速器的动力输出端连接有扭矩传感器；扭矩传感器、编码器的信号输出端分别与控制电路板的信号输入端通信连接；所述减速器为具有形变性的谐波减速器，其关节位置确定方法包括以下步骤：步骤101：实时获取扭矩传感器采集到的扭矩T，单位为N/m；实时获取编码器采集到的旋转角度θ，单位为Rad；步骤102：计算扭矩传感器的形变量δ′：δ′＝T/K′，其中，K′为扭矩传感器的扭转刚度，单位为Nm/Rad；步骤103：根据扭矩T计算谐波减速器的形变量δ：当T∈[0, T]时，δ＝T/K；其中，K为谐波减速器的第一扭转刚度，单位为Nm/Rad；111当T∈(T, T]时，δ＝T/K+(T-T)/K；其中，K为谐波减速器的第二扭转刚度，单位为Nm/Rad；1211122当T∈(T, T]时，δ＝T/K+T/K+(T-T)/K；其中，K为谐波减速器的第三扭转刚度，单位为Nm/Rad；231122233其中，T、T、T是根据谐波减速器的物理特性确定的第一扭矩阈值、第二扭矩阈值、第三扭矩阈值；123步骤104：计算关节输出位置S：S＝(θ/γ)+δ′+δ，其中，γ为减速比；从而根据关节输出位置S确定关节当前位置；或者，所述减速器为不具有形变性的减速器，其关节位置确定方法包括以下步骤：步骤201：实时获取扭矩传感器采集到的扭矩T，单位为N/m；实时获取编码器采集到的旋转角度θ，单位为Rad；步骤202：计算扭矩传感器的形变量δ′：δ′＝T/K′，其中，K′为扭矩传感器的扭转刚度，单位为Nm/Rad；步骤203：计算关节输出位置S：S＝(θ/γ)+δ′，其中，γ为减速比；从而根据关节输出位置S确定关节当前位置。