机器人及其移动速度控制方法、装置及存储介质制造方法及图纸

本申请涉及机器人领域，提出了一种机器人及其移动速度控制方法、装置和存储介质。该方法包括：确定用于防止所述机器人发生碰撞的参考作用力；根据所述参考作用力确定所述机器人由参考作用力产生的参考速度，根据所述参考作用力和所述机器人的控制力，确定所述机器人的期望加速度；根据所述机器人的参考速度和所述机器人的期望加速度，确定所述机器人的期望速度，根据所述期望速度控制所述机器人移动。使得机器人能够柔顺平稳的减速，提升机器人在实际场景中运动时的可靠性，提升机器人的人机交互的安全性。互的安全性。互的安全性。

【技术实现步骤摘要】
机器人及其移动速度控制方法、装置及存储介质


[0001]本申请涉及机器人领域，尤其涉及一种机器人及其移动速度控制方法、装置及存储介质。

技术介绍

[0002]在机器人移动过程中，通常会采用自主导航方案，根据机器人检测到的障碍物的位置，为机器人规划路径，避免机器人与障碍物发生碰撞，实现机器人的自主保护。
[0003]但是，当机器人自主导航系统失效，比如机器人规划的路径出错，或者机器人的自主导航算法出现运行故障，可能会导致机器人与障碍物发生碰撞，不利于保障机器人与环境的安全交互。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本申请实施例提供了一种机器人及其移动速度控制方法、装置及存储介质，以解决现有技术中在机器人自主导航失效时，可能会导致机器人与障碍物发生碰撞，不利于保障机器人与环境的安全交互的问题。
[0005]本申请实施例的第一方面提供了一种机器人的移动速度控制方法，所述方法包括：
[0006]确定用于防止所述机器人发生碰撞的参考作用力；
[0007]根据所述参考作用力确定所述机器人由参考作用力产生的参考速度，根据所述参考作用力和所述机器人的控制力，确定所述机器人的期望加速度；
[0008]根据所述机器人的参考速度和所述机器人的期望加速度，确定所述机器人的期望速度，根据所述期望速度控制所述机器人移动。
[0009]结合第一方面，在第一方面的第一种可能实现方式中，确定用于防止所述机器人发生碰撞的参考作用力，包括：
[0010]获取所述机器人所在场景中的障碍物与所述机器人之间的距离信息；
[0011]根据所述障碍物与所述机器人之间的距离信息，确定用于防止所述机器人发生碰撞的参考作用力；
[0012]或者，在所述机器人的前方设置有防护罩，所述防护罩与所述机器人之间通过弹簧相连，通过防护罩检测的作用力确定所述参考作用力。
[0013]结合第一方面，在第一方面的第二种可能实现方式中，获取所述机器人所在场景中的障碍物与所述机器人之间的距离信息，包括：
[0014]通过距离传感器检测所述障碍物与所述机器人之间的距离信息；
[0015]或者，在所述机器人的前方设置有防护罩，所述防护罩与所述机器人之间通过弹簧相连，通过直线电位计检测所述防护罩与所述机器人之间的距离，作为所述障碍物与所述机器人之间的距离。
[0016]结合第一方面，在第一方面的第三种可能实现方式中，根据所述障碍物与所述机
器人之间的距离信息，确定用于防止所述机器人发生碰撞的参考作用力，包括：
[0017]根据参考作用力计算公式：
[0018][0019]，确定用于防止所述机器人发生碰撞的参考作用力，其中，f
s
为参考作用力，k
s
为预定的弹簧阻尼参数，l
d
为预定的安全距离阈值，l
s
为测量距离。
[0020]结合第一方面，在第一方面的第四种可能实现方式中，根据所述参考作用力和所述机器人的控制力，确定所述机器人的期望加速度，包括：
[0021]根据所述机器人的参考作用力和控制力，构建所述机器人弹簧阻尼模型；
[0022]根据所述机器人弹簧阻尼模型，确定所述机器人的期望加速度。
[0023]结合第一方面，在第一方面的第五种可能实现方式中，根据所述参考作用力确定所述机器人由参考作用力产生的参考速度，包括：
[0024]将所述机器人的参考作用力与机器人质量作商，获得所述机器人在不同时刻的参考加速度；
[0025]将所述机器人的参考加速度与时间积分，获得所述机器人在不同时刻的参考速度。
[0026]结合第一方面，在第一方面的第六种可能实现方式中，根据所述机器人的参考速度和所述机器人的期望加速度，确定所述机器人的期望速度，包括：
[0027]根据公式：
[0028]v
d
(k+1)＝v
d
(k)+v
r
(k)+a(k)t
[0029]确定所述机器人的期望速度，其中，k表示步数，v
d
表示期望速度，v
r
表示参考速度，a表示机器人加速度，t表示一个步长时间。
[0030]本申请实施例的第二方面提供了一种机器人的移动速度控制装置，所述装置包括：
[0031]参考作用力确定单元，用于确定用于防止所述机器人发生碰撞的参考作用力；
[0032]加速度确定单元，用于根据所述参考作用力确定所述机器人由参考作用力产生的参考速度，根据所述参考作用力和所述机器人的控制力，确定所述机器人的期望加速度；
[0033]期望速度确定单元，用于根据所述机器人的参考速度和所述机器人的期望加速度，确定所述机器人的期望速度，根据所述期望速度控制所述机器人移动。
[0034]本申请实施例的第三方面提供了机器人，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任一项所述方法的步骤。
[0035]本申请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任一项所述方法的步骤。
[0036]本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本申请实施例通过确定用于防止所述机器人发生碰撞时所需要的参考作用力的大小，基于所确定的参考作用力，获得机器人的参考速度以及机器人的期望加速度，将所述机器人的实际速度、加速度引起的速度变化进行融合，确定机器人的期望速度，根据该期望速度对机器人进行减速控制，使得机器
人能够柔顺平稳的减速，提升机器人在实际场景中运动时的可靠性，提升机器人的人机交互的安全性。
附图说明
[0037]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。
[0038]图1是本申请实施例提供的一种机器人的移动速度控制方法的实现流程示意图；
[0039]图2是本申请实施例提供的一种机器人模型示意图；
[0040]图3是本申请实施例提供的一种机器人模型示意图；
[0041]图4是本申请实施例提供的一种机器人构建的阻抗控制模型示意图；
[0042]图5是本申请实施例提供的一种机器人的移动速度控制装置的示意图；
[0043]图6是本申请实施例提供的机器人的示意图。
具体实施方式
[0044]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】
1.一种机器人的移动速度控制方法，其特征在于，所述方法包括：确定用于防止所述机器人发生碰撞的参考作用力；根据所述参考作用力确定所述机器人由参考作用力产生的参考速度，根据所述参考作用力和所述机器人的控制力，确定所述机器人的期望加速度；根据所述机器人的参考速度和所述机器人的期望加速度，确定所述机器人的期望速度，根据所述期望速度控制所述机器人移动。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定用于防止所述机器人发生碰撞的参考作用力，包括：获取所述机器人所在场景中的障碍物与所述机器人之间的距离信息；根据所述障碍物与所述机器人之间的距离信息，确定用于防止所述机器人发生碰撞的参考作用力；或者，在所述机器人的前方设置有防护罩，所述防护罩与所述机器人之间通过弹簧相连，通过防护罩检测的作用力确定所述参考作用力。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，获取所述机器人所在场景中的障碍物与所述机器人之间的距离信息，包括：通过距离传感器检测所述障碍物与所述机器人之间的距离信息；或者，在所述机器人的前方设置有防护罩，所述防护罩与所述机器人之间通过弹簧相连，通过直线电位计检测所述防护罩与所述机器人之间的距离，作为所述障碍物与所述机器人之间的距离。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述障碍物与所述机器人之间的距离信息，确定用于防止所述机器人发生碰撞的参考作用力，包括：根据参考作用力计算公式：确定用于防止所述机器人发生碰撞的参考作用力，其中，f
s
为参考作用力，k
s
为预定的弹簧阻尼参数，l
d
为预定的安全距离阈值，l
s
为测量距离。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述参考作用力和所述机器人的控制力，确定所述机器人的期望加速度，包括：根据所述机器人的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈春玉，周江琛，闫萌，
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：