【技术实现步骤摘要】
本公开涉及机器人控制领域，尤其涉及机器人控制方法、装置及存储介质。
技术介绍
1、双足机器人的行走是足式机器人领域内的一个重要研究课题，它涉及到了步态规划以及全身运动控制两个方面，而步态规划得到的工作空间轨迹的跟随效果很大程度上取决于行走过程中的控制，因此双足机器人行走过程中的全身运动控制显得尤为重要。
2、相关技术中，双足机器人行走过程中的全身运动控制主要分为运动学控制和动力学控制。运动学控制方法主要是使用运动学逆解将工作空间轨迹映射至关节空间位置，然后将关节指令位置发送至电机驱动器，通过调节驱动器内部的位置环控制增益，从而确保关节指令位置的执行效果。动力学控制方法是使用全动力学模型，将工作空间轨迹映射至关节空间力矩，然后将关节指令力矩发送至电机驱动器，由于驱动器的力矩环带宽较大，因此这种控制方式具有响应快，精度高的优点。
3、但是运动学控制不借助前馈信息，仅依靠关节位置闭环反馈控制器很难实现高动态性能，因此导致机器人关节跟踪响应慢，跟踪精度有限。而动力学控制方法需要实时计算机器人全动力学模型，对控制系统的算力要求更高，有可能出现计算超时的问题导致电机出现抖动现象。
4、故，提供一种有效的机器人控制方法势在必行。
技术实现思路
1、为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种机器人控制方法、装置及存储介质。
2、根据本公开实施例的一方面，提供一种控制方法，包括：获取机器人支撑腿膝关节角度以及摆动腿膝关节角度；确定所述支撑腿膝关节角度，
3、一种实施方式中，所述多个离散支撑腿膝关节角度和所述多个离散摆动腿膝关节角度分别各自对应的动力学参数包括前馈项、重力项以及反馈项。
4、一种实施方式中，所述目标动力学参数至少包括前馈项和反馈项。
5、一种实施方式中，所述多个离散支撑腿膝关节角度和所述多个离散摆动腿膝关节角度分别各自对应的动力学参数采用如下方式预先确定并存储：确定多个离散支撑腿膝关节角度以及多个离散摆动腿膝关节角度；针对所述多个离散支撑腿膝关节角度以及所述多个离散摆动腿膝关节角度，分别基于机器人全动力学模型、机器人结构中的闭链约束和机器人足底闭链约束，确定动力学参数；将所述动力学参数，以动力学参数矩阵形式存储；所述动力学参数矩阵中的行列分别对应所述多个离散支撑腿膝关节角度以及所述多个离散摆动腿膝关节角度。
6、一种实施方式中，所述确定多个离散支撑腿膝关节角度以及多个离散摆动腿膝关节角度，包括：基于所述机器人支撑腿膝关节的运动范围以及预设离散角度步长，确定所述机器人支撑腿膝关节支持的全部关节角度，作为多个离散支撑腿膝关节角度；基于所述机器人摆动腿膝关节的运动范围以及预设离散角度步长，确定所述机器人摆动腿膝关节支持的全部关节角度，作为多个离散摆动腿膝关节角度。
7、一种实施方式中，所述基于机器人全动力学模型、机器人结构中的闭链约束和机器人足底闭链约束，确定动力学参数，包括：基于机器人全动力学模型、机器人结构中的闭链约束和机器人足底闭链约束，确定第一矩阵、第二矩阵和第三矩阵；确定关节前馈加速度、关节理想位置、关节实际位置、关节理想速度和关节实际速度；基于所述第一矩阵、所述第二矩阵和所述关节前馈加速度确定所述前馈项；基于所述第一矩阵和所述第三矩阵确定重力项；基于所述第一矩阵、所述第二矩阵、所述关节理想位置、所述关节实际位置、所述关节理想速度和所述关节实际速度确定反馈项。
8、一种实施方式中，所述基于机器人全动力学模型、机器人结构中的闭链约束和机器人足底闭链约束，确定第一矩阵、第二矩阵和第三矩阵，包括；基于机器人全动力学模型、机器人结构中的闭链约束和机器人足底闭链约束，确定机器人可驱动关节动力学模型；基于机器人可驱动关节动力学模型确定所述第一矩阵、所述第二矩阵和所述第三矩阵。
9、一种实施方式中，所述基于机器人全动力学模型、机器人结构中的闭链约束和机器人足底闭链约束，确定机器人可驱动关节动力学模型包括：基于机器人全动力学模型、机器人结构中的闭链约束和机器人足底闭链约束，确定第一机器人全动力学矩阵模型；基于第一机器人全动力学矩阵模型确定机器人可驱动关节动力学模型。
10、一种实施方式中，所述基于机器人全动力学模型、机器人结构中的闭链约束和机器人足底闭链约束，确定机器人全动力学矩阵模型，包括：基于可驱动关节力矩、机器人惯性矩阵、机器人广义关节加速度、机器人非线性力向量、机器人重力向量、机器人外力作用点处的雅各比矩阵、选择矩阵、机器人外部作用力、机器人外力作用点处的雅各比矩阵和机器人外部作用力确定机器人全动力学模型；基于机器人所述作用点处的雅各比矩阵、机器人广义关节加速度和机器人广义关节速度确定机器人结构中的闭链约束；基于机器人外力作用点处的雅各比矩阵、机器人广义关节加速度和机器人广义关节速度确定机器人足底闭链约束；基于所述机器人全动力学模型、所述机器人结构中的闭链约和所述机器人足底闭链约束，确定第一机器人全动力学矩阵模型，并确定第四矩阵、第五矩阵和第一向量；所述第四矩阵由所述机器人惯性矩阵、所述机器人外力作用点处的雅各比矩阵和所述机器人内力作用点处的雅各比矩阵表示，所述第三矩阵由所述选择矩阵表示，所述第一向量由所述机器人非线性力向量、所述机器人重力向量、所述内力作用点处的雅各比矩阵、所述外力作用点处的雅各比矩阵和机器人广义速度表示。
11、一种实施方式中，所述基于第一机器人全动力学矩阵模型确定机器人可驱动关节动力学模型，包括：基于机器人的被动关节和可驱动关节，将所述机器人全动力学矩阵模型拆分为第二机器人全动力学矩阵模型和第三机器人全动力学矩阵模型，所述第二机器人全动力学矩阵模型和第三机器人全动力学矩阵模型均由第四矩阵的拆分项、第五矩阵的拆分项、第一向量的拆分项、可驱动关节力矩、可驱动关节加速度和被动关节参数；基于所述第二机器人全动力学矩阵模型和所述第三机器人全动力学矩阵模型确定所述机器人可驱动关节动力学模型。
12、一种实施方式中，所述基于所述第二机器人全动力学矩阵模型和所述第三机器人全动力学矩阵模型确定所述机器人可驱动关节动力学模型，包括：基于所述第二机器人全动力学矩阵模型，使用所述第四矩阵的拆分项、所述第五矩阵的拆分项、所述第一向量的拆分项、所述可驱动关节力矩、可驱动关节加速度表示被动关节参数，带入所述第三机器人全动力学矩阵模型确定所述机本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种机器人控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个离散支撑腿膝关节角度和所述多个离散摆动腿膝关节角度分别各自对应的动力学参数包括前馈项、重力项以及反馈项。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述目标动力学参数至少包括前馈项和反馈项。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的方法，其特征在于，所述多个离散支撑腿膝关节角度和所述多个离散摆动腿膝关节角度分别各自对应的动力学参数采用如下方式预先确定并存储：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述确定多个离散支撑腿膝关节角度以及多个离散摆动腿膝关节角度，包括：
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于机器人全动力学模型、机器人结构中的闭链约束和机器人足底闭链约束，确定动力学参数，包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述基于机器人全动力学模型、机器人结构中的闭链约束和机器人足底闭链约束，确定第一矩阵、第二矩阵和第三矩阵，包括；
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述基于
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述基于机器人全动力学模型、机器人结构中的闭链约束和机器人足底闭链约束，确定机器人全动力学矩阵模型，包括：
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述基于第一机器人全动力学矩阵模型确定机器人可驱动关节动力学模型，包括：
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述基于所述第二机器人全动力学矩阵模型和所述第三机器人全动力学矩阵模型确定所述机器人可驱动关节动力学模型，包括：
12.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述基于机器人可驱动关节动力学模型确定所述第一矩阵、所述第二矩阵和所述第三矩阵，包括；
13.一种机器人控制装置，其特征在于，包括：
14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述多个离散支撑腿膝关节角度和所述多个离散摆动腿膝关节角度分别各自对应的动力学参数包括前馈项、重力项以及反馈项。
15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述目标动力学参数至少包括前馈项和反馈项。
16.根据权利要求13至15中任意一项所述的装置，其特征在于，所述确定单元采用如下方式预先确定并存储所述多个离散支撑腿膝关节角度和所述多个离散摆动腿膝关节角度分别各自对应的动力学参数：
17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述确定单元采用以下方式确定多个离散支撑腿膝关节角度以及多个离散摆动腿膝关节角度：
18.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述确定单元采用以下方式基于机器人全动力学模型、机器人结构中的闭链约束和机器人足底闭链约束，确定动力学参数：
19.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，所述确定单元采用以下方式基于机器人全动力学模型、机器人结构中的闭链约束和机器人足底闭链约束，确定第一矩阵、第二矩阵和第三矩阵；
20.根据权利要求19所述的装置，其特征在于，所述确定单元采用以下方式基于机器人全动力学模型、机器人结构中的闭链约束和机器人足底闭链约束，确定机器人可驱动关节动力学模型：
21.根据权利要求20所述的装置，其特征在于，所述确定单元采用以下方式基于机器人全动力学模型、机器人结构中的闭链约束和机器人足底闭链约束，确定机器人全动力学矩阵模型：
22.根据权利要求20所述的装置，其特征在于，所述确定单元采用以下方式基于第一机器人全动力学矩阵模型确定机器人可驱动关节动力学模型：
23.根据权利要求22所述的装置，其特征在于，所述确定单元采用以下方式基于所述第二机器人全动力学矩阵模型和所述第三机器人全动力学矩阵模型确定所述机器人可驱动关节动力学模型，包括：
24.根据权利要求19所述的装置，其特征在于，所述确定单元采用以下方式基于机器人可驱动关节动力学模型确定所述第一矩阵、所述第二矩阵和所述第三矩阵，包括；
25.一种机器人控制装置，其特征在于，包括：
26.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有指令，当所述存储介质中的指令由处理器执行时，使得设备能够执行权利要求1至12任一项所述的机器人控制方法。
...【技术特征摘要】
1.一种机器人控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个离散支撑腿膝关节角度和所述多个离散摆动腿膝关节角度分别各自对应的动力学参数包括前馈项、重力项以及反馈项。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述目标动力学参数至少包括前馈项和反馈项。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的方法，其特征在于，所述多个离散支撑腿膝关节角度和所述多个离散摆动腿膝关节角度分别各自对应的动力学参数采用如下方式预先确定并存储：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述确定多个离散支撑腿膝关节角度以及多个离散摆动腿膝关节角度，包括：
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于机器人全动力学模型、机器人结构中的闭链约束和机器人足底闭链约束，确定动力学参数，包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述基于机器人全动力学模型、机器人结构中的闭链约束和机器人足底闭链约束，确定第一矩阵、第二矩阵和第三矩阵，包括；
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述基于机器人全动力学模型、机器人结构中的闭链约束和机器人足底闭链约束，确定机器人可驱动关节动力学模型包括：
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述基于机器人全动力学模型、机器人结构中的闭链约束和机器人足底闭链约束，确定机器人全动力学矩阵模型，包括：
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述基于第一机器人全动力学矩阵模型确定机器人可驱动关节动力学模型，包括：
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述基于所述第二机器人全动力学矩阵模型和所述第三机器人全动力学矩阵模型确定所述机器人可驱动关节动力学模型，包括：
12.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述基于机器人可驱动关节动力学模型确定所述第一矩阵、所述第二矩阵和所述第三矩阵，包括；
13.一种机器人控制装置，其特征在于，包括：
14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述多个离散支撑腿膝关节角度和所述多个离散摆动腿膝关节角度分别各自对应的动力学参数包括前馈项...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢岩，
申请(专利权)人：北京小米机器人技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。