机器人优化方法、装置、终端设备及计算机可读存储介质制造方法及图纸

本申请适用于机器人技术领域，提供了一种机器人优化方法、装置、终端设备及计算机可读存储介质，包括：获取机器人的初始模型参数和初始运动参数；根据所述初始模型参数和所述初始运动参数进行闭环控制处理，获得所述机器人的运行状态信息；获取预设约束条件、设计变量和目标函数；根据所述运行状态信息、所述预设约束条件、所述设计变量和所述目标函数进行优化处理，获得所述设计变量的最优解。通过上述方法，能够在对机器人进行优化的同时、保证机器人运行的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
机器人优化方法、装置、终端设备及计算机可读存储介质
本申请属于机器人
，尤其涉及一种机器人优化方法、装置、终端设备及计算机可读存储介质。
技术介绍
随着智能控制技术的发展，机器人应用越来越广泛。无论是机械臂，还是足式机器人，其结构布局与设计的好坏，直接关系到机器人的综合性能。而在机器人设计过程中，优化设计是一个关键环节。优化设计是指在现有的机器人结构的基础上，对机器人的结构布局、稳定性能等进行改进。常见的优化设计有轻量化优化设计、刚性优化设计、稳定性设计等。以机器人腿部轻量化优化设计为例，该设计的目标是，在减少机器人腿部质量的同时，保证机器人运动的稳定性，如保证腿部各关节在行走过程中的力矩有所降低、速度更加平稳等。可见，如何在优化设计中保证机器人运动的稳定性，是一个关键问题。
技术实现思路
本申请实施例提供了一种机器人优化方法、装置、终端设备及计算机可读存储介质，可以在对机器人进行优化的同时、保证机器人运动的稳定性。第一方面，本申请实施例提供了一种机器人优化方法，包括：获取机器人的初始模型参数和初始运动参数；根据所述初始模型参数和所述初始运动参数进行闭环控制处理，获得所述机器人的运行状态信息；获取预设约束条件、设计变量和目标函数；根据所述运行状态信息、所述预设约束条件、所述设计变量和所述目标函数进行优化处理，获得所述设计变量的最优解。在本申请实施例中，根据初始模型参数和初始运动参数进行闭环控制，获得机器人的运行状态信息，机器人的状态信息可以用于反映机器人运动的稳定性；在后续优化处理过程中，根据运行状态信息对机器人进行优化，相当于在优化过程中，考虑了机器人运动的稳定性。通过上述方法，能够在对机器人进行优化的同时、保证机器人运动的稳定性。在第一方面的一种可能的实现方式中，所述根据所述初始模型参数和所述初始运动参数进行闭环控制处理，获得所述机器人的运行状态信息，包括：根据所述初始模型参数进行动力学仿真处理，获得中间状态信息；根据所述中间状态信息进行运动控制处理，获得运控规划数据；根据所述运控规划数据计算控制偏差；若所述控制偏差在预设阈值内，则获取所述运控规划数据对应的所述运行状态信息；若所述控制偏差不在预设阈值内，则根据所述运控规划数据和所述初始模型参数重新进行所述动力学仿真处理。在第一方面的一种可能的实现方式中，所述根据所述初始模型参数进行动力学仿真处理，获得中间状态信息，包括：根据三维线性倒立摆步态规划方法和所述初始模型参数进行动力学仿真处理，获得所述中间状态信息。在第一方面的一种可能的实现方式中，所述根据所述运行状态信息、所述预设约束条件、所述设计变量和所述目标函数进行优化处理，获得所述设计变量的最优解，包括：判断所述机器人的关节之间的杆长是否为固定值；若所述机器人的关节之间的杆长为固定值，则根据所述运行状态信息、所述预设约束条件、所述设计变量和所述目标函数进行优化处理，获得所述设计变量的最优解。在第一方面的一种可能的实现方式中，所述根据所述运行状态信息、所述预设约束条件、所述设计变量和所述目标函数进行优化处理，获得所述设计变量的最优解，包括：判断所述机器人的关节之间的杆长是否为固定值；若所述机器人的关节之间的杆长不是固定值，则根据所述初始模型参数进行静力学仿真处理，获得所述机器人的静力学数据；根据所述运行状态信息、所述静力学数据、所述预设约束条件、所述设计变量和所述目标函数进行优化处理，获得所述设计变量的最优解。在第一方面的一种可能的实现方式中，所述根据所述运行状态信息、所述静力学数据、所述预设约束条件、所述设计变量和所述目标函数进行优化处理，获得所述设计变量的最优解，包括：根据复合形法、所述运行状态信息、所述静力学数据、所述预设约束条件、所述设计变量和所述目标函数进行优化处理，获得所述设计变量的最优解。第二方面，本申请实施例提供了一种机器人优化装置，包括：参数获取单元，用于获取机器人的初始模型参数和初始运动参数；闭环控制单元，用于根据所述初始模型参数和所述初始运动参数进行闭环控制处理，获得所述机器人的运行状态信息；约束获取单元，用于获取预设约束条件、设计变量和目标函数；优化处理单元，用于根据所述运行状态信息、所述预设约束条件、所述设计变量和所述目标函数进行优化处理，获得所述设计变量的最优解。第三方面，本申请实施例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，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述第一方面中任一项所述的机器人优化方法。第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，本申请实施例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，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面中任一项所述的机器人优化方法。第五方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在终端设备上运行时，使得终端设备执行上述第一方面中任一项所述的机器人优化方法。可以理解的是，上述第二方面至第五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性的前提下，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机器人优化场景的示意图；图2是本申请实施例提供的机器人优化方法的流程示意图；图3是本申请实施例提供的机器人腿部轻量化优化设计的流程图；图4是本申请实施例提供的机器人优化装置的结构框图；图5是本申请实施例提供的终端设备的结构示意图。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。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“若”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”。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”本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机器人优化方法，其特征在于，所述方法包括：/n获取机器人的初始模型参数和初始运动参数；/n根据所述初始模型参数和所述初始运动参数进行闭环控制处理，获得所述机器人的运行状态信息；/n获取预设约束条件、设计变量和目标函数；/n根据所述运行状态信息、所述预设约束条件、所述设计变量和所述目标函数进行优化处理，获得所述设计变量的最优解。/n

【技术特征摘要】
1.一种机器人优化方法，其特征在于，所述方法包括：
获取机器人的初始模型参数和初始运动参数；
根据所述初始模型参数和所述初始运动参数进行闭环控制处理，获得所述机器人的运行状态信息；
获取预设约束条件、设计变量和目标函数；
根据所述运行状态信息、所述预设约束条件、所述设计变量和所述目标函数进行优化处理，获得所述设计变量的最优解。


2.如权利要求1所述的机器人优化方法，其特征在于，所述根据所述初始模型参数和所述初始运动参数进行闭环控制处理，获得所述机器人的运行状态信息，包括：
根据所述初始模型参数进行动力学仿真处理，获得中间状态信息；
根据所述中间状态信息进行运动控制处理，获得运控规划数据；
根据所述运控规划数据计算控制偏差；
若所述控制偏差在预设阈值内，则获取所述运控规划数据对应的所述运行状态信息；
若所述控制偏差不在预设阈值内，则根据所述运控规划数据和所述初始模型参数重新进行所述动力学仿真处理。


3.如权利要求2所述的机器人优化方法，其特征在于，所述根据所述初始模型参数进行动力学仿真处理，获得中间状态信息，包括：
根据三维线性倒立摆步态规划方法和所述初始模型参数进行动力学仿真处理，获得所述中间状态信息。


4.如权利要求1所述的机器人优化方法，其特征在于，所述根据所述运行状态信息、所述预设约束条件、所述设计变量和所述目标函数进行优化处理，获得所述设计变量的最优解，包括：
判断所述机器人的关节之间的杆长是否为固定值；
若所述机器人的关节之间的杆长为固定值，则根据所述运行状态信息、所述预设约束条件、所述设计变量和所述目标函数进行优化处理，获得所述设计变量的最优解。


5.如权利要求1所述的机器人优化方法，其特征在于，所述根据所述运行状态信息、所述预设约束条件、所述设计变量和所述目标函数进行优化处理，获得所述设计变量的最优解，包括：
判断所述机器人的关节之间的杆长是否为固定值；
若所述机器人的关节之间的杆长不是固定值，则...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁宏钰，李景辰，胡毅森，
申请(专利权)人：深圳市优必选科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44