机器人控制方法、装置及存储介质制造方法及图纸

本申请提供一种机器人控制方法、装置及存储介质，涉及机器人技术领域。该方法包括：获取当前时刻机器人的全身角动量矩阵；根据当前时刻机器人的全身角动量矩阵，构建机器人逆解函数，机器人逆解函数包括关节速度代价函数，关节速度代价函数用于指示当前时刻机器人的广义速度小于关节速度阈值；根据逆解函数，计算获取当前时刻机器人的广义位置和广义速度；根据当前时刻机器人的广义位置和广义速度，对机器人进行运动控制，应用本申请实施例，可以通过关节速度代价函数避免出现任意时刻机器人的广义速度无穷大的现象，因此，可以提升机器人控制方法的鲁棒性，实现对机器人的柔顺控制。制。制。

【技术实现步骤摘要】
机器人控制方法、装置及存储介质


[0001]本申请涉及机器人
，特别涉及一种机器人控制方法、装置及存储介质。

技术介绍

[0002]机器人的逆运动学，是一种根据机器人的躯干和足部的位姿求解各关节的角度的研究。
[0003]现有的逆解方法中主要基于雅可比矩阵进行逆运动学的计算，其中，雅克比矩阵可以利用机器人关节角速度求解末端执行器的笛卡尔空间速度和角速度，此外，当雅可比矩阵不可逆时则求伪逆矩阵。
[0004]但通过雅可比矩阵求逆或求伪逆算法存在求解轨迹不光滑的问题，因此，现有的机器人控制方法存在控制不够柔顺的问题。

技术实现思路

[0005]本申请的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种机器人控制方法、装置及存储介质，以解决上述现有技术中的相关问题。
[0006]为实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：
[0007]第一方面，本专利技术提供一种机器人控制方法，包括：
[0008]获取当前时刻机器人的全身角动量矩阵；
[0009]根据当前时刻所述机器人的全身角动量矩阵，构建机器人逆解函数，所述机器人逆解函数包括关节速度代价函数，所述关节速度代价函数用于指示当前时刻机器人的广义速度小于关节速度阈值；
[0010]根据所述逆解函数，计算获取当前时刻所述机器人的广义位置和广义速度；
[0011]根据当前时刻所述机器人的广义位置和广义速度，对所述机器人进行运动控制。
[0012]在可选的实施方式中，所述逆解函数还包括：关节位置代价函数，用于指示当前时刻所述机器人的广义位置与上一时刻所述机器人的广义位置的差值小于第一预设阈值。
[0013]在可选的实施方式中，所述逆解函数还包括：机器人质心角动量代价函数，用于指示当前时刻所述机器人的质心角动量与当前时刻机器人的预期角动量的差值小于第二预设阈值。
[0014]在可选的实施方式中，所述根据所述逆解函数，计算获取当前时刻所述机器人的广义位置和广义速度，包括：
[0015]根据所述逆解函数和预设约束条件，计算获取当前时刻所述机器人的广义位置和广义速度，所述预设约束条件包括：质心位置约束条件、机器人脚掌预设接触点位置约束条件、机器人广义位置约束条件；
[0016]其中，所述质心位置约束条件，用于指示当前时刻机器人的质心位置通过质心计算函数和预期质心位置约束；
[0017]所述机器人脚掌预设接触点位置约束条件，用于指示当前时刻机器人的脚掌预设
接触点位置通过预设接触点计算函数和预期接触点位置约束；
[0018]所述机器人广义位置约束条件，用于指示当前时刻机器人的广义位置根据上一时刻机器人的广义位置以及当前时刻机器人的广义速度计算得到。
[0019]在可选的实施方式中，所述根据所述逆解函数和预设约束条件，计算获取当前时刻所述机器人的广义位置和广义速度，包括：
[0020]确定所述逆解函数的函数值最小、且满足所述预设约束条件时，所述机器人的广义位置和广义速度分别作为当前时刻所述机器人的广义位置和广义速度。
[0021]在可选的实施方式中，所述方法还包括：
[0022]分别获取所述机器人中各连杆的质量和所述机器人的广义速度；
[0023]根据所述机器人中各连杆的质量、当前时刻所述机器人的广义速度以及当前时刻各连杆对应的雅可比矩阵，计算得到当前时刻所述机器人的质心角动量。
[0024]在可选的实施方式中，所述获取当前时刻机器人的全身角动量矩阵，包括：
[0025]获取所述机器人中各连杆的质量；
[0026]根据所述机器人中各连杆的质量和当前时刻各连杆对应的雅可比矩阵，计算得到当前时刻所述机器人的全身角动量矩阵。
[0027]第二方面，本专利技术提供一种机器人控制装置，包括：
[0028]获取模块，用于获取当前时刻机器人的全身角动量矩阵；
[0029]构建模块，用于根据当前时刻所述机器人的全身角动量矩阵，构建机器人逆解函数，所述机器人逆解函数包括关节速度代价函数，所述关节速度代价函数用于指示当前时刻机器人的广义速度小于关节速度阈值；
[0030]计算模块，用于根据所述逆解函数，计算获取当前时刻所述机器人的广义位置和广义速度；
[0031]控制模块，用于根据当前时刻所述机器人的广义位置和广义速度，对所述机器人进行运动控制。
[0032]在可选的实施方式中，所述逆解函数还包括：关节位置代价函数，用于指示当前时刻所述机器人的广义位置与上一时刻所述机器人的广义位置的差值小于第一预设阈值。
[0033]在可选的实施方式中，所述逆解函数还包括：机器人质心角动量代价函数，用于指示当前时刻所述机器人的质心角动量与当前时刻机器人的预期角动量的差值小于第二预设阈值。
[0034]在可选的实施方式中，所述计算模块，具体用于根据所述逆解函数和预设约束条件，计算获取当前时刻所述机器人的广义位置和广义速度，所述预设约束条件包括：质心位置约束条件、机器人脚掌预设接触点位置约束条件、机器人广义位置约束条件；
[0035]其中，所述质心位置约束条件，用于指示当前时刻机器人的质心位置通过质心计算函数和预期质心位置约束；
[0036]所述机器人脚掌预设接触点位置约束条件，用于指示当前时刻机器人的脚掌预设接触点位置通过预设接触点计算函数和预期接触点位置约束；
[0037]所述机器人广义位置约束条件，用于指示当前时刻机器人的广义位置根据上一时刻机器人的广义位置以及当前时刻机器人的广义速度计算得到。
[0038]在可选的实施方式中，所述计算模块，具体用于确定所述逆解函数的函数值最小、
且满足所述预设约束条件时，所述机器人的广义位置和广义速度分别作为当前时刻所述机器人的广义位置和广义速度。
[0039]在可选的实施方式中，所述计算模块，还用于分别获取所述机器人中各连杆的质量和所述机器人的广义速度；
[0040]根据所述机器人中各连杆的质量、当前时刻所述机器人的广义速度以及当前时刻各连杆对应的雅可比矩阵，计算得到当前时刻所述机器人的质心角动量。
[0041]在可选的实施方式中，所述获取模块，具体用于获取所述机器人中各连杆的质量；
[0042]根据所述机器人中各连杆的质量和当前时刻各连杆对应的雅可比矩阵，计算得到当前时刻所述机器人的全身角动量矩阵。
[0043]第三方面，本专利技术提供一种电子设备，包括：处理器、存储介质和总线，所述存储介质存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储介质之间通过总线通信，所述处理器执行所述机器可读指令，以执行如前述实施方式任一所述机器人控制方法的步骤。
[0044]第四方面，本专利技术提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行如前述实施方式任一所述机器人控制方法的步骤。
[0045]本申请的有益本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机器人控制方法，其特征在于，包括：获取当前时刻机器人的全身角动量矩阵；根据当前时刻所述机器人的全身角动量矩阵，构建机器人逆解函数，所述机器人逆解函数包括关节速度代价函数，所述关节速度代价函数用于指示当前时刻机器人的广义速度小于关节速度阈值；根据所述逆解函数，计算获取当前时刻所述机器人的广义位置和广义速度；根据当前时刻所述机器人的广义位置和广义速度，对所述机器人进行运动控制。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述逆解函数还包括：关节位置代价函数，用于指示当前时刻所述机器人的广义位置与上一时刻所述机器人的广义位置的差值小于第一预设阈值。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述逆解函数还包括：机器人质心角动量代价函数，用于指示当前时刻所述机器人的质心角动量与当前时刻机器人的预期角动量的差值小于第二预设阈值。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述逆解函数，计算获取当前时刻所述机器人的广义位置和广义速度，包括：根据所述逆解函数和预设约束条件，计算获取当前时刻所述机器人的广义位置和广义速度，所述预设约束条件包括：质心位置约束条件、机器人脚掌预设接触点位置约束条件、机器人广义位置约束条件；其中，所述质心位置约束条件，用于指示当前时刻机器人的质心位置通过质心计算函数和预期质心位置约束；所述机器人脚掌预设接触点位置约束条件，用于指示当前时刻机器人的脚掌预设接触点位置通过预设接触点计算函数和预期接触点位置约束；所述机器人广义位置约束条件，用于指示当前时刻机器人的广义位置根据上一时刻机器人的广义位置以及当前时刻机器人的广义速度计算得到。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述逆解函数和预设约束条件，计算获取当前时刻所述机器人的广义位置和广义速度，包括：确定所述逆解函数的函数值最小、且满足所述预...

【专利技术属性】
技术研发人员：冷晓琨，常琳，何治成，白学林，柯真东，王松，吴雨璁，黄贤贤，
申请(专利权)人：乐聚深圳机器人技术有限公司，
类型：发明
国别省市：