CN116480769A - 传动设备、调试方法、机器人及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请适用于机器人技术领域，提供了一种传动设备、调试方法、机器人及存储介质。上述调试方法通过控制输入轴转动预设圈数，并记录输入轴转动时输入轴的转动角度和输出轴的转动角度，结合齿轮组的传动比，可以获取虚位角度，虚位角度用于表征输入轴和输出轴之间的传动误差，通过根据虚位角度对输入轴进行复位，使输入轴连接的主动齿轮和输出轴连接的从动齿轮恰好啮合，以消除主动齿轮和从动齿轮之间的虚位，从而消除输入轴和输出轴之间的传动误差，进而在控制机器人运动时，可以准确调节机器人的扭矩，以提高对机器人的控制精确度。

Description

传动设备、调试方法、机器人及存储介质

技术领域

本申请属于机器人技术领域，尤其涉及一种传动设备、调试方法、机器人及存储介质。

背景技术

机器狗作为一种全新形态的机器人，拥有四足动物的形体结构，相比于传统的轮式机器人、履带式机器人及人形机器人等，具有优秀的可控平衡性和地形适应性，越来越多科研机构和机器人公司开始进行机器狗的研发工作。

机器狗的动力系统由电机(Electric Machinery)和减速器(Reducer)组成，减速器可以用于降低电机转速以提高扭矩，目前机器狗的生产厂商通常采用行星齿轮组(Planetary Gear Set)作为减速器，通过较小的太阳轮可以带动较大的齿圈或行星架以实现减速增矩的效果，而行星减速器的太阳轮和行星架，或行星架和齿圈之间存在齿侧间隙，使调节机器狗的扭矩时容易产生误差，导致控制机器狗运动的精确度降低。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种传动设备、调试方法、机器人及存储介质，以解决目前调节机器狗的扭矩时容易产生误差，导致控制机器狗运动的精确度降低的问题。

本申请实施例的第一方面提供了一种传动设备的调试方法，包括：

控制所述输入轴转动预设圈数；

在所述输入轴转动时，通过所述第一编码器记录所述输入轴的转动角度，并通过所述第二编码器记录所述输出轴的转动角度；

根据所述输入轴的转动角度、所述输出轴的转动角度及所述齿轮组的传动比，获取虚位角度，所述虚位角度用于表征所述输入轴和所述输出轴之间的传动误差；

根据所述虚位角度对所述输入轴进行复位，以消除所述输入轴和所述输出轴之间的传动误差。

本申请实施例的第一方面提供一种传动设备的调试方法，通过控制输入轴转动预设圈数，并记录输入轴转动时输入轴的转动角度和输出轴的转动角度，结合齿轮组的传动比，可以获取虚位角度，虚位角度用于表征输入轴和输出轴之间的传动误差，通过根据虚位角度对输入轴进行复位，使输入轴连接的主动齿轮和输出轴连接的从动齿轮恰好啮合，以消除主动齿轮和从动齿轮之间的虚位，从而消除输入轴和输出轴之间的传动误差，进而在控制机器人运动时，可以准确调节机器人的扭矩，以提高对机器人的控制精确度。

本申请实施例的第二方面提供了一种传动设备，包括齿轮组、电机及控制器，所述齿轮组包括输入轴、输出轴、主动齿轮、从动齿轮、第一编码器及第二编码器，所述输入轴固定于所述主动齿轮的齿轮轴，所述输出轴固定于所述从动齿轮的齿轮轴，所述主动齿轮与所述从动齿轮啮合，所述第一编码器固定于所述输入轴，所述第二编码器固定于所述输出轴；

所述电机和所述齿轮组的输入轴连接；

所述控制器分别与所述电机、所述第一编码器及所述第二编码器连接；

所述控制器用于：

通过所述电机控制所述输入轴转动预设圈数；

在所述输入轴转动时，通过所述第一编码器记录所述输入轴的转动角度，并通过所述第二编码器记录所述输出轴的转动角度；

根据所述输入轴的转动角度、所述输出轴的转动角度及所述齿轮组的传动比，获取虚位角度，所述虚位角度用于表征所述输入轴和所述输出轴之间的传动误差；

根据所述虚位角度控制所述电机对所述输入轴进行复位，以消除所述输入轴和所述输出轴之间的传动误差。

本申请实施例的第三方面提供了一种机器人，包括壳体、处理器、多个可活动关节及至少一个上述第二方面提供的所述的传动设备；

所述处理器、所述多个可活动关节及至少一个所述传动设备设置在所述壳体内，每个所述传动设备的输出轴与至少一个所述可活动关节连接，所述处理器与每个所述传动设备的控制器连接；

所述传动设备用于控制所连接的至少一个所述可活动关节运动；

所述处理器用于生成控制信号，并发送所述控制信号至每个所述传动设备的控制器。

本申请实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本申请实施例第一方面提供的调试方法的步骤。

可以理解的是，上述第二方面至第四方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的传动设备的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的齿轮组的第一种结构示意图；

图3是本申请实施例提供的齿轮组的第二种结构示意图；

图4是本申请实施例提供的机器人的结构示意图；

图5是本申请实施例提供的调试方法的第一种流程示意图；

图6是本申请实施例提供的调试方法的第二种流程示意图；

图7是本申请实施例提供的调试方法的第三种流程示意图；

图8是本申请实施例提供的输入轴的第一转动角度、第二转动角度与时间的函数关系图，以及输出轴的第一转动角度、第二转动角度与时间的函数关系图；

图9是本申请实施例提供的第一虚位角度和时间的函数关系图，以及第二虚位角度和时间的函数关系图；

图10是本申请实施例提供的对应时刻下第一虚位角度和第二虚位角度的差值的示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

应当理解，当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。

另外，在本申请说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

在应用中，机器狗的动力系统由电机和减速器组成，减速器可以用于降低电机转速以提高扭矩，目前机器狗的生产厂商通常采用行星齿轮组作为减速器，通过较小的太阳轮可以带动较大的齿圈或行星架以实现减速增矩的效果，而行星减速器的太阳轮和行星架，或行星架和齿圈之间存在齿侧间隙，使调节机器狗的扭矩时容易产生误差，导致控制机器狗运动的精确度降低。

针对上述技术问题，本申请实施例提供一种传动设备的调试方法，通过控制输入轴转动预设圈数，并记录输入轴转动时输入轴的转动角度和输出轴的转动角度，结合齿轮组的传动比，可以获取虚位角度，虚位角度用于表征输入轴和输出轴之间的传动误差，通过根据虚位角度对输入轴进行复位，使输入轴连接的主动齿轮和输出轴连接的从动齿轮恰好啮合，以消除主动齿轮和从动齿轮之间的虚位，从而消除输入轴和输出轴之间的传动误差，进而在控制机器人运动时，可以准确调节机器人的扭矩，以提高对机器人的控制精确度。

本申请实施例提供的调试方法可以应用于传动设备或者能够对传动设备进行驱动控制的任意终端设备。终端设备可以是手机、平板电脑、可穿戴设备、车载设备、增强现实(augmented reality，AR)/虚拟现实(virtual reality，VR)设备、笔记本电脑、超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer，UMPC)、上网本、个人数字助理(personaldigital assistant，PDA)等，本申请实施例对终端设备的具体类型不作任何限制。

在应用中，传动设备可以是步进电机、力矩电机、开关磁阻电机及直流无刷电机等不同驱动类型的电机，具体可以是伺服电机，伺服电机内部可以设置有集成电机和减速器。本申请实施例对传动设备的具体类型不作任何限制。

如图1所示，本申请实施例提供的传动设备100，包括齿轮组110、电机120及控制器130，图2(俯视图)和图3(侧视图)示例性的示出了齿轮组110的结构，齿轮组110包括输入轴111、输出轴112、主动齿轮113、从动齿轮114、第一编码器115及第二编码器116，输入轴111固定于主动齿轮113的齿轮轴，输出轴112固定于从动齿轮114的齿轮轴，主动齿轮113与从动齿轮114啮合，第一编码器115固定于输入轴111，第二编码器116固定于输出轴112；

电机120和齿轮组的输入轴111连接；

控制器130分别与电机120、第一编码器115及第二编码器116连接；

控制器130用于：

通过电机120控制输入轴111转动预设圈数；

在输入轴111转动时，通过第一编码器115记录输入轴111的转动角度，并通过第二编码器116记录输出轴112的转动角度；

根据输入轴111的转动角度、输出轴112的转动角度及齿轮组的传动比，获取虚位角度，虚位角度用于表征输入轴111和输出轴112之间的传动误差；

根据虚位角度控制电机120对输入轴111进行复位，以消除输入轴111和输出轴112之间的传动误差。

在应用中，齿轮组110的从动齿轮114可以包括多个子从多齿轮，多个子从动齿轮114的一端可以与一个齿轮盘连接，输出轴112固定于从动齿轮盘118(如图3所示)，实现多个子从动齿轮驱动一根输出轴112；或者，每个子从动齿轮可以连接一根输出轴112，实现多个子从动齿轮驱动一一对应的输出轴112工作。齿轮组110的主动齿轮113也可以包括多个子主动齿轮，多个子主动齿轮与输入轴111的连接关系与上述多个子从动齿轮与输出轴112的连接关系一致，在此不再赘述。其中，第二编码器116可以固定于输出轴112，也可以固定于从动齿轮盘118(如图3所示)，图3仅示例性的示出了一个第一编码器115固定于输入轴111，以及一个第二编码器116固定于从动齿轮盘118，本申请实施例对第一编码器115和第二编码器116的数量不作任何限制。

在一个实施例中，齿轮组110为行星齿轮组110，行星齿轮组110还包括固定齿轮117，固定齿轮117与从动齿轮114啮合(如图2所示)，或者，固定齿轮117与主动齿轮113啮合。

在应用中，齿轮组110具体可以是行星齿轮组110，包括主动齿轮113、从动齿轮114及固定齿轮117，具体可以包括一个主动齿轮113、多个从动齿轮114及一个固定齿轮117(如图2所示)，也可以包括一个主动齿轮113，一个从动齿轮114及多个固定齿轮。本申请实施例对行星齿轮组110的具体齿轮数量不作任何限制。

在应用中，以下结合图2和图3对齿轮组110的工作原理进行说明：输入轴111根据电机控制进行旋转，以带动主动齿轮113旋转，从而带动和主动齿轮113啮合的从动齿轮114旋转，进而带动输出轴112进行旋转。需要说明的是，输入轴111转动a圈时输出轴112转动1圈，a为齿轮组110的传动比，a大于0；其中，在a大于1时，齿轮组110可以作为减速机，用于降低电机转速以提高扭矩；齿轮组110的具体传动比根据主动齿轮113和从动齿轮114的直径和数量确定，本申请实施例对主动齿轮113和从动齿轮114的具体直径和数量不作任何限制。

在应用中，第一编码器115和第二编码器116可以是霍尔编码器或正交编码器等不同类型的旋转编码器(Rotary Encoder)，可以用于获取对应的输入轴111和输出轴112的转动角度、转动速度及转动方向。

在应用中，控制器130可以通过控制电机120使输入轴111转动预设圈数，并及获取第一编码器115和第二编码器116采集的输入轴111的转动角度和输出轴112的转动角度，实现检测并消除输入轴111和输出轴112之间的传动误差，具体的调试方法可以参照下述图5至图7所对应的实施例。

如图4所示，本申请实施例提供的机器人200，包括壳体210、处理器220、多个可活动关节230及上述实施例提供的传动设备240；

处理器220、多个可活动关节230及至少一个传动设备240设置在壳体210内，每个传动设备240的输出轴与至少一个可活动关节230连接，处理器220与每个传动设备240的控制器连接；

传动设备240用于控制所连接的至少一个可活动关节230运动；

处理器220用于生成控制信号，并发送控制信号至每个传动设备240的控制器。

在应用中，机器人200可以是轮式机器人、履带式机器人及人形机器人等不同类型的机器人，具体可以是机器狗。机器人200的壳体210形状可以根据实际需要和具体类型进行设置。

在应用中，处理器220可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，该处理器220还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件或者晶体管逻辑器件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器220也可以是任何常规的处理器等。

在一个实施例中，机器人200还包括输入模块、有线通信模块及无线通信模块。

在应用中，输入模块可以包括鼠标、键盘及触控面板等输入设备，使用户可以通过输入模块输入控制指令，以使处理器220根据控制指令生成控制信号。

在应用中，机器人200可以通过有线通信模块与终端设备建立有线连接，也可以无线通信模块与终端设备建立无线连接，并通过有线或无线通信方式接收终端设备发送的控制指令，以使处理器220根据控制指令生成控制信号。具体的，有线通信模块可以包括USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)Type-A接口、USB Type-C接口、UART(UniversalAsynchronous Receiver/Transmitter，通用异步收发传输器)接口、HCI(Host ControllerInterface，主机控制接口)或Lightning(闪电)接口等不同类型的接口；无线通信模块可以包括蓝牙(Bluetooth)、紫蜂协议(ZigBee)、光无线通信(Optical Wireless)、无线局域网(Wireless Local Area Network，WLAN)、近场通信(Near Field Communication，NFC)等无线通信单元。

在应用中，处理器220在根据控制指令生成控制信号后，可以发送控制信号至每个传动设备240的控制器。具体的，处理器220可以根据控制指令，生成与多个传动设备240一一对应的子控制信号，并将每个子控制信号发送至对应的传动设备240的控制器，以提高对机器人200的控制精确度。

在应用中，上述实施例提供的传动设备240可以安装在机器人200的壳体210内，并作为机器人200的动力装置驱动可活动关节230。每个传动设备240可以通过输出轴与至少一个可活动关节230连接，从而在输出轴旋转时，带动所连接的可活动关节230运动。

可以理解的是，本申请实施例示意的结构并不构成对传动设备100和机器人200的具体限定。在本申请另一些实施例中，传动设备100和机器人200可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件。图示的部件可以以硬件，软件或软件和硬件的组合实现。

如图5所示，本申请实施例提供的传动设备的调试方法，包括如下步骤S501至步骤S504：

步骤S501、控制输入轴转动预设圈数。

在应用中，传动设备的控制器可以控制输入轴转动预设圈数，预设圈数可以是0.5圈、1圈或2圈等，预设圈数的具体数值可以根据实际调试需要进行设置，本申请实施例不对预设圈数的具体数值作任何限定。需要说明的是，预设圈数越多，输入轴和输出轴的转动角度越大，可以检测到主动齿轮和从动齿轮之间的虚位的概率和完整性越高，即可以提高获取输入轴和输出轴之间的传动误差的准确性；通常来说，预设圈数的设置需要满足主动齿轮和从动齿轮的转动角度均大于或等于360度，从而可以完整检测到主动齿轮和从动齿轮之间的虚位，以保证准确获取到输入轴和输出轴之间的传动误差。

步骤S502、在输入轴转动时，通过第一编码器记录输入轴的转动角度，并通过第二编码器记录输出轴的转动角度；

步骤S503、根据输入轴的转动角度、输出轴的转动角度及齿轮组的传动比，获取虚位角度，虚位角度用于表征输入轴和输出轴之间的传动误差。

在应用中，在输入轴根据预设圈数进行转动时，可以通过第一编码器记录输入轴的转动角度，并通过第二编码器记录输出轴的转动角度。需要说明的是，主动齿轮的直径和从动齿轮的直径不同，同一时刻下主动齿轮和从动齿轮的转动角度不同。

在应用中，可以将输出轴的转动角度和齿轮组的传动比相乘，得到输出轴的转换角度，并与相同时刻的输入轴的转动角度进行对比，可以获取虚位角度。具体的，在输入轴和输出轴之间不存在传动误差时，相同时刻下，输出轴的转换角度和输入轴的转动角度相等；而在输入轴和输出轴之间存在传动误差时，可以计算输出轴的转动角度和输入轴的转动角度之间的差值，而不同时刻下输出轴的转动角度和输入轴的转动角度之间的差值可能不同，可以取最大差值作为虚位角度，虚位角度可以用于表征主动齿轮和从动齿轮之间存在的虚位，即输入轴和输出轴之间的传动误差。

步骤S504、根据虚位角度对输入轴进行复位，以消除输入轴和输出轴之间的传动误差。

在应用中，在计算得到虚位角度后，可以根据虚位角度对输入轴进行复位，以消除输入轴和输出轴之间的传动误差。

例如，假设输入轴以顺时针方向转动预设圈数后，得到虚位角度为-0.3度，说明主动齿轮在顺时针方向和从动齿轮之间的虚位为0.3度(即主动齿轮在顺时钟方向超前从动齿轮0.3度)，可以控制电机将输入轴以顺时针方向旋转-0.3度，从而完成输入轴的复位，使输入轴连接的主动齿轮和输出轴连接的从动齿轮恰好啮合，实现消除输入轴和输出轴之间的传动误差。

在应用中，通过控制输入轴转动预设圈数，并记录输入轴转动时输入轴的转动角度和输出轴的转动角度，结合齿轮组的传动比，可以获取虚位角度，虚位角度用于表征输入轴和输出轴之间的传动误差，通过根据虚位角度对输入轴进行复位，使输入轴连接的主动齿轮和输出轴连接的从动齿轮恰好啮合，从而消除输入轴和输出轴之间的传动误差，进而在控制机器人运动时，可以准确调节机器人的扭矩，以提高对机器人的控制精确度。

如图6所示，在一个实施例中，基于图5所对应的实施例，包括如下步骤S601至步骤S607：

步骤S601、接收控制信号，控制信号用于确定输入轴的转动速度、转动圈数及转动方向；

步骤S602、检测控制信号是否用于切换输入轴的转动方向；

步骤S603、在确定控制信号用于切换输入轴的转动方向时，控制输入轴转动预设圈数。

在应用中，传动设备可以通过控制器接收控制信号，控制信号用于确定输入轴的转动速度、转动圈数及转动方向。可以通过解析控制信号，检测控制信号是否用于切换输入轴的转动方向，若是，则控制输入轴转动预设圈数并通过执行步骤S604至步骤S606进行调试，消除输入轴和输出轴之间的传动误差；若否，则根据控制信号驱动输入轴。

步骤S604、在输入轴转动时，通过第一编码器记录输入轴的转动角度，并通过第二编码器记录输出轴的转动角度；

步骤S605、根据输入轴的转动角度、输出轴的转动角度及齿轮组的传动比，获取虚位角度，虚位角度用于表征输入轴和输出轴之间的传动误差；

步骤S606、根据虚位角度对输入轴进行复位，以消除输入轴和输出轴之间的传动误差。

在应用中，步骤S604至步骤S606提供的调试方法与上述步骤S502至步骤S504提供的调试方法一致，在此不再赘述。

在应用中，通过检测控制信号是否用于切换输入轴的转动方向，并在确定控制信号用于切换输入轴的转动方向时，对传动设备进行调试，可以在每次输入轴切换转动方向时对传动设备进行自动调试，实现了机器人调试的自动化和智能化。

如图7所示，在一个实施例中，基于图6所对应的实施例，包括如下步骤S701至步骤S710：

步骤S701、接收控制信号，控制信号用于确定输入轴的转动速度、转动圈数及转动方向；

步骤S702、检测控制信号是否用于切换输入轴的转动方向；

在应用中，步骤S701和步骤S702提供的调试方法与上述步骤S601和步骤S602提供的调试方法一致，在此不再赘述。

步骤S703、在确定控制信号用于切换输入轴的转动方向时，控制输入轴以第一转动方向转动第一预设圈数，进入步骤S705；

步骤S704、在确定控制信号用于切换输入轴的转动方向时，控制输入轴以第二转动方向转动第二预设圈数，第二转动方向和第一转动方向相反，进入步骤S706。

在应用中，在确定控制信号用于切换输入轴的转动方向时，可以控制输入轴分别以第一转动方向转动第一预设圈数，并以第二转动方向转动第二预设圈数。其中，第一转动方向可以是顺时针方向，则第二转动方向为逆时针方向；或者，第一转动方向可以是逆时针方向，则第二转动方向为顺时针方向；第一预设圈数和第二预设圈数的设置方法与上述预设圈数的设置方法一致，在此不再赘述；第一预设圈数可以等于第二预设圈数。

步骤S705、在输入轴以第一转动方向转动时，通过第一编码器记录输入轴的第一转动角度，并通过第二编码器记录输出轴的第一转动角度，进入步骤S707；

步骤S706、在输入轴以第二转动方向转动时，通过第一编码器记录输入轴的第二转动角度，并通过第二编码器记录输出轴的第二转动角度，进入步骤S708。

在应用中，在输入轴分别以第一转动方向和第二转动方向转动时，可以分别记录输入轴和输出轴的转动角度。具体的，在输入轴以第一转动方向转动时，通过第一编码器记录输入轴的第一转动角度，并通过第二编码器记录输出轴的第一转动角度；在输入轴以第二转动方向转动时，通过第一编码器记录输入轴的第二转动角度，并通过第二编码器记录输出轴的第二转动角度。

步骤S707、根据输入轴的第一转动角度、输出轴的第一转动角度及传动比，获取第一虚位角度，第一虚位角度用于表征输入轴以第一转动方向转动时与输出轴之间的传动误差；

步骤S708、根据输入轴的第二转动角度、输出轴的第二转动角度及传动比，获取第二虚位角度，第二虚位角度用于表征输入轴以第二转动方向转动时与输出轴之间的传动误差。

在应用中，主动齿轮和从动齿轮在啮合状态下，主动齿轮与从动齿轮之间啮合的齿的左右两侧均具有齿侧间隙，则主动齿轮在第一转动方向和第二转动方向下与从动齿轮之间可能均具有虚位，且左右两侧的虚位可能不相等，导致输入轴以第一转动方向转动时与输出轴之间的传动误差，与输入轴与第二转动方向转动时与输出轴之间的传动误差不相等。

在应用中，可以根据输出轴的第一转动角度和传动比，计算输出轴的第一转换角度，并根据输出轴的第一转换角度和输入轴的第一转动角度，计算得到第一虚位角度，第一虚位角度用于表征输入轴以第一转动方向转动时与输出轴之间的传动误差；还可以根据输出轴的第二转动角度和传动比，计算输出轴的第二转换角度，并根据输出轴的第二转换角度和输入轴的第一转动角度，获取第二虚位角度，第二虚位角度用于表征输入轴以第二转动方向转动时与输出轴之间的传动误差。其中，第一虚位角度和第二虚位角度的计算方法与上述步骤S503中虚位角度的计算方法相同，在此不再赘述。

步骤S709、根据第一虚位角度和第二虚位角度，获取综合虚位角度；

步骤S710、根据综合虚位角度对输入轴进行复位，以消除输入轴和输出轴之间的传动误差。

在应用中，可以根据第一虚位角度和第二虚位角度，计算综合虚位角度。具体的，在第一预设圈数等于第二预设圈数时，假设输入轴以第一转动方向转动第一预设圈数的时长为T，则输入轴以第二转动方向转动第二预设圈数的时长也为T；获取第一虚位角度的平均值和第二虚位角度的平均值，并判断第一虚位角度的平均值的绝对值和第二虚位角度的平均值的绝对值的大小；在第一虚位角度的平均值的绝对值大于第二虚位角度的平均值的绝对值时，计算T-t时刻的第一虚位角度的绝对值与T+t时刻的第二虚位角度的绝对值之间的差值，上述差值用于表征T-t/T+t时刻的主动齿轮与从动齿轮的虚位角度，并将计算得到的最大差值作为综合虚位角度；在第一虚位角度的平均值的绝对值小于第二虚位角度的平均值的绝对值时，计算T+t时刻的第二虚位角度的绝对值与T-t时刻的第一虚位角度的绝对值之间的差值，上述差值用于表征T-t/T+t时刻的主动齿轮与从动齿轮的虚位角度，并将计算得到的最大差值作为综合虚位角度，其中，t∈[0，T]。综合虚位角度用于表征，输入轴以第一转动方向转动时或以第二转动方向转动时，与输出轴之间的传动误差。

图8示例性的示出了输入轴的第一转动角度、第二转动角度与时间的函数关系图(直线)，以及输出轴的第一转换角度、第二转换角度与时间的函数关系图(虚线)；

图9示例性的示出了第一虚位角度和时间的函数关系图，以及第二虚位角度和时间的函数关系图；

图10示例性的示出了对应时刻下第一虚位角度和第二虚位角度的差值。

以下结合图8、图9及图10对第一虚位角度、第二虚位角度及综合虚位角度的获取进行说明，其中，假设输入轴转动一圈的时间为0.8s，如图8所示，在t大于等于0且小于1.75s时，输入轴以第一转动方向转动，每一时刻输入轴和输出轴之间具有第一虚位角度(图8中示例性的示出了t＝0.5s时的第一虚位角度)；在t＝1.75s时，输入轴的转动方向由第一转动方向切换至第二转动方向；在t大于1.75s小于或等于3.5s时，每一时刻输入轴和输出轴之间具有第二虚位角度(图8中示例性的示出了t＝3.1s时的第二虚位角度)；

如图9所示，示例性的示出了，在t大于等于0且小于1.75s时，每一时刻下的第一虚位角度；以及在t大于1.75s小于或等于3.5s时，每一时刻下的第二虚位角度；

如图10所示，示例性的示出了对应时刻下第一虚位角度和第二虚位角度的差值(T-t时刻的第一虚位角度和T+t时刻的第二虚位角度的差值)，并将最大的差值0.4度作为综合虚位角度。

在应用中，若仅根据第一虚位角度对输入轴进行复位，可以使主动齿轮与从动齿轮在第一转动方向上的齿侧间隙为0，则仅能消除输入轴以第一转动方向转动时与输出轴之间的传动误差，在切换输入轴的转动方向至第二转动方向后，仍然会产生传动误差，且传动误差较大；仅根据第二虚位角度对输入轴进行复位后的效果与仅根据第一虚位角度对输入轴进行复位后的效果一致，在此不再赘述。

在应用中，在第一虚位角度的平均值的绝对值大于第二虚位角度的平均值的绝对值时，通过电机控制输入轴以第二转动方向旋转综合虚位角度；在第一虚位角度的平均值的绝对值小于第二虚位角度的平均值的绝对值时，通过电机控制输入轴以第一转动方向旋转综合虚位角度，以完成对输入轴进行复位。

在应用中，根据综合虚位角度对输入轴进行复位，可以使主动齿轮与从动齿轮恰好啮合(主动齿轮与从动齿轮之间啮合的齿在第一转动方向上的齿侧间隙等于在第二转动方向上的齿侧间隙)，从而消除主动齿轮与从动齿轮之间的虚位，使输入轴在第一方向转动时和在第二方向转动时与输出轴之间均不存在传动误差，进一步提高对机器人的控制精确度。

应理解，上述实施例中各步骤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，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现可实现上述各个传动设备的调试方法实施例中的步骤。

所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质至少可以包括：能够将计算机程序代码携带到拍照终端设备的任何实体或装置、记录介质、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random AccessMemory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质。例如U盘、移动硬盘、磁碟或者光盘等。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的模块及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，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申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种传动设备的调试方法，其特征在于，所述传动设备包括齿轮组，所述齿轮组包括输入轴、输出轴、主动齿轮、从动齿轮、第一编码器及第二编码器，所述输入轴固定于所述主动齿轮的齿轮轴，所述输出轴固定于所述从动齿轮的齿轮轴，所述主动齿轮和所述从动齿轮啮合，所述第一编码器固定于所述输入轴，所述第二编码器固定于所述输出轴，所述调试方法包括：

控制所述输入轴转动预设圈数；

在所述输入轴转动时，通过所述第一编码器记录所述输入轴的转动角度，并通过所述第二编码器记录所述输出轴的转动角度；

根据所述输入轴的转动角度、所述输出轴的转动角度及所述齿轮组的传动比，获取虚位角度，所述虚位角度用于表征所述输入轴和所述输出轴之间的传动误差；

根据所述虚位角度对所述输入轴进行复位，以消除所述输入轴和所述输出轴之间的传动误差。

2.如权利要求1所述的调试方法，其特征在于，所述控制所述输入轴转动预设圈数，包括：

控制所述输入轴以第一转动方向转动第一预设圈数；

控制所述输入轴以第二转动方向转动第二预设圈数，所述第二转动方向和所述第一转动方向相反。

3.如权利要求1所述的调试方法，其特征在于，所述在所述输入轴转动时，通过所述第一编码器记录所述输入轴的转动角度，并通过所述第二编码器记录所述输出轴的转动角度，包括：

在所述输入轴以第一转动方向转动时，通过所述第一编码器记录所述输入轴的第一转动角度，并通过所述第二编码器记录所述输出轴的第一转动角度；

在所述输入轴以第二转动方向转动时，通过所述第一编码器记录所述输入轴的第二转动角度，并通过所述第二编码器记录所述输出轴的第二转动角度。

4.如权利要求3所述的调试方法，其特征在于，所述根据所述输入轴的转动角度、所述输出轴的转动角度及所述齿轮组的传动比，获取虚位角度，包括：

根据所述输入轴的第一转动角度、所述输出轴的第一转动角度及所述传动比，获取第一虚位角度，所述第一虚位角度用于表征所述输入轴以第一转动方向转动时与所述输出轴之间的传动误差；

根据所述输入轴的第二转动角度、所述输出轴的第二转动角度及所述传动比，获取第二虚位角度，所述第二虚位角度用于表征所述输入轴以第二转动方向转动时与所述输出轴之间的传动误差。

5.如权利要求4所述的调试方法，其特征在于，所述根据所述虚位角度对所述输入轴进行复位，以消除所述输入轴与所述输出轴之间的传动误差，包括：

根据所述第一虚位角度和所述第二虚位角度，获取综合虚位角度；

根据所述综合虚位角度对所述输入轴进行复位，以消除所述输入轴和所述输出轴之间的传动误差。

6.如权利要求1至5任一项所述的调试方法，其特征在于，所述控制所述输入轴转动预设圈数之前，包括：

接收控制信号，所述控制信号用于确定所述输入轴的转动速度、转动圈数及转动方向；

检测所述控制信号是否用于切换所述输入轴的转动方向；

所述控制所述输入轴转动预设圈数，包括：

在确定所述控制信号用于切换所述输入轴的转动方向时，控制所述输入轴转动预设圈数。

7.一种传动设备，其特征在于，包括齿轮组、电机及控制器，所述齿轮组包括输入轴、输出轴、主动齿轮、从动齿轮、第一编码器及第二编码器，所述输入轴固定于所述主动齿轮的齿轮轴，所述输出轴固定于所述从动齿轮的齿轮轴，所述主动齿轮与所述从动齿轮啮合，所述第一编码器固定于所述输入轴，所述第二编码器固定于所述输出轴；

所述电机和所述齿轮组的输入轴连接；

所述控制器分别与所述电机、所述第一编码器及所述第二编码器连接；

所述控制器用于：

通过所述电机控制所述输入轴转动预设圈数；

在所述输入轴转动时，通过所述第一编码器记录所述输入轴的转动角度，并通过所述第二编码器记录所述输出轴的转动角度；

根据所述输入轴的转动角度、所述输出轴的转动角度及所述齿轮组的传动比，获取虚位角度，所述虚位角度用于表征所述输入轴和所述输出轴之间的传动误差；

根据所述虚位角度控制所述电机对所述输入轴进行复位，以消除所述输入轴和所述输出轴之间的传动误差。

8.如权利要求7所述的传动设备，其特征在于，所述控制器还用于：

接收控制信号，并发送所述控制信号至所述电机，所述控制信号用于确定所述输入轴的转动速度、转动圈数及转动方向；

检测所述控制信号是否用于切换所述输入轴的转动方向；

在确定所述控制信号用于切换所述输入轴的转动方向时，通过所述电机控制所述输入轴转动预设圈数。

9.一种机器人，其特征在于，包括壳体、处理器、多个可活动关节及至少一个如权利要求7或8所述的传动设备；

所述处理器、所述多个可活动关节及至少一个所述传动设备设置在所述壳体内，每个所述传动设备的输出轴与至少一个所述可活动关节连接，所述处理器与每个所述传动设备的控制器连接；

所述传动设备用于控制所连接的至少一个所述可活动关节运动；

所述处理器用于生成控制信号，并发送所述控制信号至每个所述传动设备的控制器。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述调试方法的步骤。