舵机运动控制方法、装置及终端设备制造方法及图纸

本发明专利技术适用于智能机器人技术领域，本发明专利技术提供的一种舵机运动控制方法、装置及终端设备，所述方法包括：获取舵机在恒速运动中的多个控制顶点的位置参数，其中所述多个控制顶点为舵机在恒速运动的起始点、结束点或恒速运动中的预设的固定点；根据所述多个控制顶点的位置参数，建立舵机从起始点至结束点的第一平滑轨迹方程；根据所述第一平滑轨迹方程，控制所述舵机的运动轨迹，能够实现舵机从起始位置到结束位置的运动的平滑控制，避免舵机恒定高速运动时，起动和停位时存在着较大冲击，影响舵机的稳定性，同时这种舵机控制方式简单，适用于成本较低的消费类或娱教类机器人的舵机运动控制，提升机器人的动作表现及用户体验。

【技术实现步骤摘要】
舵机运动控制方法、装置及终端设备
本专利技术属于智能机器人
，尤其涉及一种舵机运动控制方法、装置及终端设备。
技术介绍
随着智能技术的不断发展，智能机器人的研究已经逐步进入人们的日常领域，其中消费类或娱教类机器人逐渐扩展到家庭、娱乐以及服务业等领域，这类机器人由于产品成本较低，关节动作往往较为简单。目前，在消费类或娱教类机器人中实现舵机运动的控制，现有技术中往往采用如图1所示的恒定速度运动方式，图1中横轴为时间ms，纵轴为舵机位置，舵机从开始停于1500位置处，在时间1000ms时开始以恒定速度运动，最后在3000ms停在位于置2500处。但是这种舵机运动控制方式，在舵机恒定高速运动时，起动和停位时存在着较大冲击，这些冲击会严重影响舵机的稳定性，会导致机器人动作变得僵硬甚至影响到机器人的平稳性，同时这种方式应用于消费类或娱教类机器人运动关节中的舵机中，所表现出的动作或舞蹈往往过于呆板或僵硬，影响机器人的动作表现及用户体验。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种舵机运动控制方法、装置及终端设备，能够解决现有技术中消费类或娱教类机器人在运动过程中表现出的动作或舞蹈过于呆板或僵硬，影响机器人的动作表现及用户体验的问题。本专利技术实施例的第一方面，提供了一种舵机运动控制方法，包括：获取舵机在恒速运动中的多个控制顶点的位置参数，其中所述多个控制顶点为舵机在恒速运动的起始点、结束点或恒速运动中的预设的固定点；根据所述多个控制顶点的位置参数，建立舵机从起始点至结束点的第一平滑轨迹方程；根据所述第一平滑轨迹方程，控制所述舵机的运动轨迹。本专利技术实施例的第二方面，提供了一种舵机运动控制装置，包括：控制顶点获取单元，用于获取舵机在恒速运动中的多个控制顶点的位置参数，其中所述多个控制顶点为舵机在恒速运动的起始点、结束点或恒速运动中的预设的固定点；平滑轨迹方程建立单元，用于奖励根据所述多个控制顶点的位置参数，建立舵机从起始点至结束点的第一平滑轨迹方程；舵机的运动控制单元，用于根据所述第一平滑轨迹方程，控制所述舵机的运动轨迹。本专利技术实施例的第三方面，提供了一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面所述的舵机运动控制方法的步骤。本专利技术实施例的第四方面，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如第一方面所述的舵机运动控制方法的步骤。本专利技术实施例与现有技术相比的有益效果是：本专利技术实施例提供的舵机运动控制方法、装置及终端设备，通过获取舵机在恒速运动中的多个控制顶点的位置参数，其中所述多个控制顶点为舵机在恒速运动的起始点、结束点或恒速运动中的预设的固定点；根据所述多个控制顶点的位置参数，建立舵机从起始点至结束点的第一平滑轨迹方程；根据所述第一平滑轨迹方程，控制所述舵机的运动轨迹，能够实现舵机从起始位置到结束位置的运动的平滑控制，避免舵机恒定高速运动时，起动和停位时存在着较大冲击，这些冲击会严重影响舵机的稳定性，会导致机器人动作变得僵硬甚至影响到机器人的平稳性，同时这种舵机控制方式简单，适用于成本较低的消费类或娱教类机器人的舵机运动控制，提升机器人的动作表现及用户体验。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有技术中舵机在恒速运动过程的运动曲线示意图；图2为本专利技术一实施例提供的舵机运动控制方法的流程示意图；图3为本专利技术实施例提供的舵机运动曲线示意图；图4为本专利技术一实施例提供的舵机运动控制装置的结构框图；图5为本专利技术一实施例提供的终端设备的示意框图。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，以便透彻理解本专利技术实施例。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专利技术。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专利技术的描述。为了说明本专利技术所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。参考图1，图1为现有技术中舵机在恒速运动过程的运动曲线示意图。如图1所示，图1中横轴为时间ms，纵轴为舵机位置，舵机从开始停于1500位置处，在时间1000ms时开始以恒定速度运动，最后在3000ms停在位于置2500处。但是这种舵机运动控制方式，在舵机恒定高速运动时，起动和停位时存在着较大冲击，会严重影响舵机的稳定性，同时应用于消费类或娱教类机器人运动关节中的舵机中，所表现出的动作或舞蹈往往过于呆板或僵硬，影响机器人的动作表现及用户体验。本专利技术实施例提出了一种通过简单的平滑轨迹方程即可实现舵机从起始运动到结束运动的平滑运动的控制方法。参考图2，图2为本专利技术一实施例提供的舵机运动控制方法的流程示意图。该方法可以应用于机器人的舵机控制器，该方法详述如下：S101：获取舵机在恒速运动中的多个控制顶点的位置参数，其中所述多个控制顶点为舵机在恒速运动的起始点、结束点或恒速运动中的预设的固定点。在本实施例中，参考图1，图1中舵机在恒速运动指的是从起始位点A到结束点B的运动过程，其中A为起始点，B为结束点。恒速运动中的预设的固定点指的是舵机运动过程中根据机器人设计需要必须经过的位置点，例如图1中O点(2000,2000)。其中，控制顶点的个数可以根据需要进行设置，例如可从起始位置取多个起始点，如图1中A'所示，从结束位置取多个结束点，如图1中B'所示。S102：根据所述多个控制顶点的位置参数，建立舵机从起始点至结束点的第一平滑轨迹方程。在本实施例中，根据预设的n次Bezier曲线和所述多个控制顶点的位置参数建立第一平滑轨迹方程。具体的，所述控制顶点的个数为n+1个，分别记为Pi(i＝0,1,...,n)；将所述舵机在恒速运动中的时间参数归一化为区间[0,1]；相应地，所述根据所述多个控制顶点的位置参数，建立舵机从起始点至结束点的第一平滑轨迹方程为：其中，S103：根据所述第一平滑轨迹方程，控制所述舵机的运动轨迹。参考图3，图3中的a为舵机在恒速运动过程的运动曲线。本实施例中，当舵机从起始位置运动至结束位置时，根据第一平滑轨迹方程按照图中的曲线b控制舵机的运动轨迹。从上述描述可知，通过获取舵机在恒速运动中的多个控制顶点的位置参数，其中所述多个控制顶点为舵机在恒速运动的起始点、结束点或恒速运动中的预设的固定点；根据所述多个控制顶点的位置参数，建立舵机从起始点至结束点的第一平滑轨迹方程；根据所述第一平滑轨本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种舵机运动控制方法，其特征在于，包括：/n获取舵机在恒速运动中的多个控制顶点的位置参数，其中所述多个控制顶点为舵机在恒速运动的起始点、结束点或恒速运动中的预设的固定点；/n根据所述多个控制顶点的位置参数，建立舵机从起始点至结束点的第一平滑轨迹方程；/n根据所述第一平滑轨迹方程，控制所述舵机的运动轨迹。/n

【技术特征摘要】
1.一种舵机运动控制方法，其特征在于，包括：
获取舵机在恒速运动中的多个控制顶点的位置参数，其中所述多个控制顶点为舵机在恒速运动的起始点、结束点或恒速运动中的预设的固定点；
根据所述多个控制顶点的位置参数，建立舵机从起始点至结束点的第一平滑轨迹方程；
根据所述第一平滑轨迹方程，控制所述舵机的运动轨迹。


2.根据权利要求1所述的舵机运动控制方法，其特征在于，所述控制顶点的个数为n+1个，分别记为Pi(i＝0,1,...,n)；
将所述舵机在恒速运动中的时间参数归一化为区间[0,1]；
相应地，所述根据所述多个控制顶点的位置参数，建立舵机从起始点至结束点的第一平滑轨迹方程为：



其中，


3.根据权利要求2所述的舵机运动控制方法，其特征在于，所述控制顶点为4个，包括第一控制顶点P0，第二控制顶点P1，第三控制顶点P2和第四控制顶点P3；
将所述第一控制顶点P0，第二控制顶点P1，第三控制顶点P2和第四控制顶点P3导入至所述第一平滑轨迹方程，得到第二平滑轨迹方程为：
P(t)＝(1-t)3p0+3t(1-t)2P1+3t2P2+t3P3。


4.根据权利要求3所述的舵机运动控制方法，其特征在于，所述第一控制顶点等于第二控制顶点P0＝P1，第三控制顶点等于第四控制顶点P2＝P3；
将P0＝P1，P2＝P3和所述第二平滑轨迹方程联立，得到第三平滑轨迹方程为：
P(t)＝(1-t)2(1+2t)P1+t2(3-2t)P2。


5.根据权利要求4所述的舵机运动控制方法，其特征在于，所述第一控制顶点P0和第二控制顶点P1为舵机运动的起始点位置参数，所述第三控制顶点P2和第四控制顶点P3为舵机运动的结束点位置参数。


6.一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊友军，张礼富，孙汉宇，白熹，庞建新，
申请(专利权)人：深圳市优必选科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44