机械臂控制方法、装置和机器人制造方法及图纸

本申请涉及一种机械臂控制方法、装置和机器人，该方法包括：获取机器人在目标环境中的环境感知信息；根据环境感知信息确定机器人当前所属的目标任务场景；获取目标任务场景对应的机械臂控制策略；根据机械臂控制策略，对机器人的机械臂进行控制。其中，不同任务场景对应的机械臂控制策略不同。在该方法中，机器人通过在目标环境中采集的环境感知信息，分析机器人当前所执行任务的目标任务场景。在不同任务场景下采用不同的机械臂控制策略对机械臂进行控制，以保证机械臂在不同任务场景下可以平稳无碰撞作业，提高实际环境中人机交互的安全性。全性。全性。

【技术实现步骤摘要】
机械臂控制方法、装置和机器人


[0001]本申请涉及机器人
，特别是涉及一种机械臂控制方法、装置和机器人。

技术介绍

[0002]应用于餐厅智能送餐的机器人，可以替代服务员实现自动送餐。具体地，服务员将餐品放置在机器人的托盘上，取餐结束后，机器人即可自主规划移动路径，将餐品送到就餐顾客的餐桌旁，由服务员将对应餐品放置在就餐顾客的餐桌上。
[0003]在上述机器人送餐过程中，机器人只能代替服务员的部分工作，并不能实现无人化上餐功能。因此，为实现端对端全自动无人化服务，可以在机器人上增加机械臂，以通过机械臂执行抓取餐盘与放置餐盘操作。
[0004]然而，上述在机器人的机械臂执行抓取餐盘与放置餐盘操作过程中，存在人机交互安全性较低的问题。

技术实现思路

[0005]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高人机交互过程中机械臂安全性的机械臂控制方法、装置和机器人。
[0006]第一方面，本申请提供了一种机械臂控制方法，该方法包括：
[0007]获取机器人在目标环境中的环境感知信息；
[0008]根据环境感知信息确定机器人当前所属的目标任务场景；
[0009]获取目标任务场景对应的机械臂控制策略；不同任务场景对应的机械臂控制策略不同；
[0010]根据机械臂控制策略，对机器人的机械臂进行控制。
[0011]在其中一个实施例中，根据环境感知信息确定机器人当前所属的目标任务场景，包括：
[0012]从环境感知信息中提取机器人从目标环境中采集到的视觉信息和/或力觉信息；
[0013]根据视觉信息和/或力觉信息，确定机器人当前所属的目标任务场景。
[0014]在其中一个实施例中，根据视觉信息和/或力觉信息，确定机器人当前所属的目标任务场景，包括：
[0015]根据视觉信息和/或力觉信息，分析机器人的机械臂是否与目标环境中的障碍物存在碰撞；
[0016]若存在碰撞，则确定目标任务场景为接触任务的场景；
[0017]若不存在碰撞，则确定目标任务场景为非接触任务的场景。
[0018]在其中一个实施例中，若目标任务场景为接触任务的场景，则机械臂控制策略为平稳控制策略；
[0019]相应地，根据机械臂控制策略，对机器人的机械臂进行控制，包括：
[0020]根据力觉信息，获取机械臂与障碍物碰撞后机械臂的位置偏移量；
[0021]基于位置偏移量，对机械臂进行平稳控制；平稳控制用于在机械臂与障碍物碰撞后，将机械臂调整到原始运行状态。
[0022]在其中一个实施例中，基于位置偏移量，对机械臂进行平稳控制，包括：
[0023]根据位置偏移量，获取机械臂在目标环境中执行接触任务时的控制力矩；
[0024]根据控制力矩，对机械臂进行平稳控制。
[0025]在其中一个实施例中，若目标任务场景为非接触任务的场景，则机械臂控制策略为运动控制策略；
[0026]相应地，根据机械臂控制策略，对机器人的机械臂进行控制，包括：
[0027]根据视觉信息，确定机械臂在目标环境中执行非接触任务时的避障路径；
[0028]基于避障路径，对机械臂进行运动控制；运动控制用于控制机械臂的实际移动路径与避障路径之间的偏移误差小于预设值。
[0029]在其中一个实施例中，基于避障路径，对机械臂进行运动控制，包括：
[0030]获取机械臂在目标环境中执行非接触任务时的实际移动路径；
[0031]基于避障路径，通过预设的干扰观测器对实际移动路径进行平滑处理。
[0032]在其中一个实施例中，若目标环境为餐厅，则接触任务至少包括控制机械臂夹取餐盘、转移餐盘和放置餐盘；非接触任务至少包括控制机械臂移动至餐盘所处位置和机械臂恢复到指定摆放位姿。
[0033]第二方面，本申请还提供了一种机械臂控制装置，该装置包括：
[0034]信息获取模块，用于获取机器人在目标环境中的环境感知信息；
[0035]场景确定模块，用于根据环境感知信息确定机器人当前所属的目标任务场景；
[0036]策略获取模块，用于获取目标任务场景对应的机械臂控制策略；不同任务场景对应的机械臂控制策略不同；
[0037]控制模块，用于根据机械臂控制策略，对机器人的机械臂进行控制。
[0038]第三方面，本申请还提供了一种机器人，该机器人包括机械臂、存储器和处理器；存储器存储有计算机程序，处理器调用并执行计算机程序时实现上述第一方面中任一方法实施例的步骤。
[0039]第四方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面中任一方法实施例的步骤。
[0040]第五方面，本申请还提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面中任一方法实施例的步骤。
[0041]上述机械臂控制方法、装置和机器人，获取机器人在目标环境中的环境感知信息；根据环境感知信息确定机器人当前所属的目标任务场景；获取目标任务场景对应的机械臂控制策略；根据机械臂控制策略，对机器人的机械臂进行控制。其中，不同任务场景对应的机械臂控制策略不同。在该方法中，机器人通过在目标环境中采集的环境感知信息，分析机器人当前所执行任务的目标任务场景。在不同任务场景下采用不同的机械臂控制策略对机械臂进行控制，以保证机械臂在不同任务场景下可以平稳无碰撞作业，提高实际环境中人机交互的安全性。
附图说明
[0042]图1为一个实施例中机械臂控制方法的流程示意图；
[0043]图2为一个实施例中目标任务场景的确定流程示意图；
[0044]图3为一个实施例中送餐机器人的作业流程示意图；
[0045]图4为一个实施例中机械臂的平稳控制流程示意图；
[0046]图5为一个实施例中机械臂的运动控制流程示意图；
[0047]图6为另一个实施例中机械臂控制方法的流程示意图；
[0048]图7为一个实施例中机械臂控制装置的结构框图；
[0049]图8为一个实施例中机器人的内部结构图。
具体实施方式
[0050]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0051]随着机器人核心硬件的不断更新，以及智能关键技术的加速迭代升级，机器人商业化应用步伐也不断加快。其中，在劳动密集型的餐饮行业中，人力成本的压力让餐饮配送机器人迅速进入市场承担起部分服务员的职能，比如：领位、送餐、回盘等繁重机械的工作。
[0052]机器人的加入让送餐模式逐渐由传统人力转变为人机协作，餐厅运营效率得以提升。然而，机器人只能完成餐品配送的中间环节，服务员仍需在出餐口和餐桌旁协作出餐和端餐上桌，尚未真本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机械臂控制方法，其特征在于，所述方法包括：获取机器人在目标环境中的环境感知信息；根据所述环境感知信息确定所述机器人当前所属的目标任务场景；获取所述目标任务场景对应的机械臂控制策略；不同任务场景对应的机械臂控制策略不同；根据所述机械臂控制策略，对所述机器人的机械臂进行控制。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述环境感知信息确定所述机器人当前所属的目标任务场景，包括：从所述环境感知信息中提取所述机器人从所述目标环境中采集到的视觉信息和/或力觉信息；根据所述视觉信息和/或所述力觉信息，确定所述机器人当前所属的目标任务场景。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述视觉信息和/或所述力觉信息，确定所述机器人当前所属的目标任务场景，包括：根据所述视觉信息和/或所述力觉信息，分析所述机器人的机械臂是否与所述目标环境中的障碍物存在碰撞；若存在碰撞，则确定所述目标任务场景为接触任务的场景；若不存在碰撞，则确定所述目标任务场景为非接触任务的场景。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，若所述目标任务场景为接触任务的场景，则所述机械臂控制策略为平稳控制策略；相应地，根据所述机械臂控制策略，对所述机器人的机械臂进行控制，包括：根据所述力觉信息，获取所述机械臂与所述障碍物碰撞后所述机械臂的位置偏移量；基于所述位置偏移量，对所述机械臂进行平稳控制；所述平稳控制用于在所述机械臂与所述障碍物碰撞后，将所述机械臂调整到原始运行状态。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述位置偏移量，对所述机械臂进行平稳控制，包括：根据所述位置偏移量，获取所述机械臂在所述目标环境中执行接触任务时的控制力...

【专利技术属性】
技术研发人员：鄢烈忠，金毅，
申请(专利权)人：深圳市普渡科技有限公司，
类型：发明
国别省市：