一种运动控制方法、运动控制装置及机器人制造方法及图纸

本申请公开了一种运动控制方法、运动控制装置、机器人及计算机可读存储介质。其中，该方法包括：根据机器人在控制周期内的各个任务的参考轨迹信息及机器人在控制周期内的各个任务的状态估计信息，计算得到各个任务的任务矩阵及期望信息；根据状态估计信息，计算得到机器人所需满足的不等式约束的约束矩阵及边界；基于以上获得的所有信息、实时确定的各个任务的权重系数及实时确定的各个任务的优先级层级，构建得到带有递归分层投影的分层二次规划问题；对分层二次规划问题进行求解，并基于求解的结果生成用于控制机器人的各个关节运动以执行对应的任务的关节控制指令。通过本申请方案，可保障机器人运行的平稳性及任务执行效果。果。果。

【技术实现步骤摘要】
一种运动控制方法、运动控制装置及机器人


[0001]本申请属于机器人控制
，尤其涉及一种运动控制方法、运动控制装置、机器人及计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]机器人需要融入人类所处的动态非结构化的环境中，才能和谐的与人交互并与人相处。机器人在该环境下运行时，需要兼顾身体各部位的物理和环境约束情况，才能综合全身运动，以同时实现多种多样的任务。例如，冗余机器人往往需要在满足物理约束的情况下(包括保持平衡及避免关节撞击限位等)实现手臂的操作任务，并且需要具备躲避障碍物撞击以及柔顺地响应外力拖拽等功能。当机器人执行复杂任务时，就需要其根据实际情况，动态的调整不同任务的优先级层级，使机器人根据变化的优先级层级及时调整自身运动，将更多自由度运用于优先级层级更高的任务。
[0003]现有技术中，主要将期望机器人实现的任务与关节指令(例如位移、速度或力矩指令)之间的映射关系表示为统一的数学形式，并通过零空间投影(null space projection，NSP)方法或凸二次规划(quadratic programming，QP)的方法本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种运动控制方法，其特征在于，包括：根据机器人在控制周期内的各个任务的参考轨迹信息及所述机器人在所述控制周期内的各个任务的状态估计信息，计算得到各个任务的任务矩阵及期望信息；根据所述状态估计信息，计算得到所述机器人所需满足的不等式约束的约束矩阵及边界；基于所述任务矩阵、所述期望信息、所述约束矩阵、所述边界、实时确定的各个任务的权重系数及实时确定的各个任务的优先级层级，构建得到带有递归分层投影的分层二次规划问题；对所述分层二次规划问题进行求解，并基于求解的结果生成关节控制指令，所述关节控制指令用于控制所述机器人的各个关节运动以执行对应的任务。2.如权利要求1所述的运动控制方法，其特征在于，所述基于所述任务矩阵、所述期望信息、所述约束矩阵、所述边界、实时确定的各个任务的权重系数及实时确定的各个任务的优先级层级，构建得到带有递归分层投影的分层二次规划问题，包括：通过实时确定的各个任务的优先级层级，确定任务优先级矩阵；根据所述任务矩阵、所述期望信息、所述约束矩阵、所述边界、实时确定的各个任务的权重系数及所述任务优先级矩阵，构建得到所述带有递归分层投影的分层二次规划问题。3.如权利要求2所述的运动控制方法，其特征在于，所述任务优先级矩阵的表达式为：其中，n
l
为优先级层级的数量，n
t
为任务的数量，所述任务优先级矩阵中的元素的取值范围为[0,1]，且当第j个任务的优先级层级为i时，4.如权利要求2所述的运动控制方法，其特征在于，所述通过实时确定的各个任务的优先级层级，确定任务优先级矩阵，包括：若第j个任务的优先级层级从第i层上升为第k层，则设定所述任务优先级矩阵中的第j列中第k行至第i
‑
1行的元素均在预设时长内从0平滑变化为1；若第j个任务的优先级层级从第i层下降为第k层，则设定所述任务优先级矩阵中的第j列中第i行至第k
‑
1行的元素均在所述预设时长内从1平滑变化为0；若将第j个任务从第i行去除，则设定所述任务优先级矩阵中的第j列中第i行至第n
l
行元素均在所述预设时长内从1平滑变化为0；若将第j个任务插入第i行，则设定所述任务优先级矩阵中的第j列中第i行至第n
l
行元素均在所述预设时长内从0平滑变化为1。5.如权利要求1所述的运动控制方法，其特征在于，针对所述分层二次规划问题，前i层的优化问题的优化结果为：
其中，表示前i层的优化问题的优化结果；表示前i
‑
1层的优化问题的优化结果；P
i
‑1u
i*
表示前i层的优化问题的优化结果...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩刚，
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：