【技术实现步骤摘要】
本公开涉及机器人，具体涉及一种轨迹生成方法、装置、机器人及存储介质。
技术介绍
1、近年来，机器人技术的技术不断发展，越来越智能化和自动化，动作的丰富性、稳定性和灵活性均得到了不同程度的提高。当前的机器人不仅可以完成扫地、行走等周期性、重复性的动作，而且还能够进行被演奏乐器演奏，例如，机器人可以完成架子鼓的表演。但是相关技术中机器人在进行架子鼓表演时，存在动作迟缓、动作不到位等问题，即表演效果还有待提高。
技术实现思路
1、为克服相关技术中存在的问题，本公开实施例提供一种轨迹生成方法、装置、机器人及存储介质，用以解决相关技术中的缺陷。
2、根据本公开实施例的第一方面，提供一种轨迹生成方法，应用于机器人，所述方法包括：
3、根据机器人的多个演奏部位和多个被演奏乐器，生成多个演奏组合，其中，每个演奏组合包括一个演奏部位和至少一个被演奏乐器；
4、对于所述多个演奏组合中每个演奏组合，根据所述演奏组合内每个被演奏乐器的位置、以及所述演奏组合内的演奏部位与每个被演奏乐器的接触速度，确定所述演奏组合对应的关节运动轨迹，其中，所述关节运动轨迹包括每个采样点上关节的角度位移；
5、根据所述多个演奏组合中每个演奏组合对应的关节运动轨迹，生成机器人的演奏轨迹库。
6、在一个实施例中，所述根据机器人的多个演奏部位，和多个被演奏乐器，生成多个演奏组合，包括：
7、将所述多个演奏部位中每个演奏部位，与所述多个被演奏乐器中每个被演奏乐器生
8、将所述多个演奏部位中每个演奏部位，与所述多个被演奏乐器中每两个被演奏乐器生成演奏组合，其中，所述演奏组合中的一个被演奏乐器作为演奏部位的运动轨迹的起点，另一个被演奏乐器作为演奏部位的运动轨迹的终点。
9、在一个实施例中，所述根据所述演奏组合内每个被演奏乐器的位置、以及所述演奏组合内的演奏部位与每个被演奏乐器的接触速度，确定所述演奏组合对应的关节运动轨迹，包括：
10、在至少一项约束条件下，通过最小化至少一个方向上的距离差值的加权求和结果，得到所述演奏组合内的演奏部位速度为0的位置，其中，所述至少一项约束条件与所述至少一个方向上的距离差值相关；
11、根据所述演奏组合内每个被演奏乐器的位置、所述演奏组合内的演奏部位与每个被演奏乐器的接触速度、以及所述演奏组合内的演奏部位速度为0的位置，确定所述演奏组合内的演奏部位的运动轨迹，其中，所述运动轨迹包括所述演奏部位在每个采样点上的位置；
12、根据所述演奏组合内的演奏部位的运动轨迹，确定所述演奏组合对应的关节运动轨迹。
13、在一个实施例中，在所述演奏组合包括一个被演奏乐器的情况下，所述至少一项约束条件包括下述至少一项：
14、竖直方向上的距离差值为：所述演奏组合内的演奏部位速度为0的位置，与所述演奏组合内任一被演奏乐器的位置在竖直方向上的距离；
15、水平方向上的距离差值为：所述演奏组合内的演奏部位速度为0的位置，与所述演奏组合内任一被演奏乐器的边界在水平方向上的距离；
16、用于描述所述演奏组合内的演奏部位的运动轨迹，与所述演奏组合对应的关节运动轨迹之间的映射关系的正运动学函数；
17、所述关节运动轨迹中每个采样点上关节的角度位移均在关节角度范围内。
18、在一个实施例中，在所述演奏组合包括两个被演奏乐器的情况下，所述至少一项约束条件包括下述至少一项：
19、竖直方向上的距离差值为：所述演奏组合内的演奏部位速度为0的位置，与所述演奏组合内任一被演奏乐器的位置在竖直方向上的距离；
20、用于描述所述演奏组合内的演奏部位的运动轨迹，与所述演奏组合对应的关节运动轨迹之间的映射关系的正运动学函数；
21、所述关节运动轨迹中每个采样点上关节的角度位移均在关节角度范围内。
22、在一个实施例中，所述根据所述演奏组合内每个被演奏乐器的位置、所述演奏组合内的演奏部位与每个被演奏乐器的接触速度、以及所述演奏组合内的演奏部位速度为0的位置，确定所述演奏组合内的演奏部位的运动轨迹，包括：
23、根据所述演奏组合内每个被演奏乐器的位置、所述演奏组合内的演奏部位与每个被演奏乐器的接触速度、以及所述演奏组合内的演奏部位速度为0的位置，确定所述演奏部位由起点至速度为0的位置的子轨迹，和所述演奏部位由速度为0的位置至终点的子轨迹。
24、在一个实施例中，还包括：
25、根据所述演奏组合内的演奏部位的运动轨迹，确定所述演奏部位的速度轨迹，其中，所述速度轨迹包括所述演奏部位在每个采样时刻上的速度，所述采样时刻用演奏频率表征；
26、在下述至少一项约束条件下，利用所述演奏部位的速度轨迹最大化演奏频率，得到所述演奏组合的演奏频率上限：用于描述所述演奏部位的速度轨迹，与所述演奏组合对应的关节速度轨迹之间的映射关系的雅克比矩阵、所述关节运动轨迹中每个采样点上关节的角速度均在关节角速度范围内。
27、在一个实施例中，还包括：
28、从所述演奏轨迹库内，获取音乐文件中每个演奏事件的关节运动轨迹，其中，每个演奏事件包括演奏组合和演奏时长；
29、根据所述音乐文件中每个演奏事件的关节运动轨迹，控制机器人执行所述音乐文件的演奏动作。
30、在一个实施例中，还包括：
31、对于所述音乐文件中每个演奏事件，在所述演奏时长大于所述演奏组合的演奏频率上限对应的时长的情况下，对所述演奏时长进行校正。
32、在一个实施例中，所述多个演奏部位包括机器人的四肢；和/或，所述多个被演奏乐器包括架子鼓的多个鼓、镲。
33、根据本公开实施例的第二方面，提供一种轨迹生成装置，应用于机器人，所述装置包括：
34、组合模块，用于根据机器人的多个演奏部位和多个被演奏乐器，生成多个演奏组合，其中，每个演奏组合包括一个演奏部位和至少一个被演奏乐器；
35、轨迹模块，用于对于所述多个演奏组合中每个演奏组合，根据所述演奏组合内每个被演奏乐器的位置、以及所述演奏组合内的演奏部位与每个被演奏乐器的接触速度，确定所述演奏组合对应的关节运动轨迹，其中，所述关节运动轨迹包括每个采样点上关节的角度位移；
36、保存模块，用于根据所述多个演奏组合中每个演奏组合对应的关节运动轨迹，生成机器人的演奏轨迹库。
37、在一个实施例中，所述组合模块具体用于：
38、将所述多个演奏部位中每个演奏部位，与所述多个被演奏乐器中每个被演奏乐器生成演奏组合，其中，所述演奏组合中的被演奏乐器作为演奏部位的运动轨迹的起点和终点；
39、将所述多个演奏部位中每个演奏部位，与所述多个被演奏乐器中每两个被演奏乐器生成演奏组合，其中，所述演奏组合中的一个被演奏乐本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种轨迹生成方法，其特征在于，应用于机器人，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的轨迹生成方法，其特征在于，所述根据机器人的多个演奏部位，和多个被演奏乐器，生成多个演奏组合，包括：
3.根据权利要求1所述的轨迹生成方法，其特征在于，所述根据所述演奏组合内每个被演奏乐器的位置、以及所述演奏组合内的演奏部位与每个被演奏乐器的接触速度，确定所述演奏组合对应的关节运动轨迹，包括：
4.根据权利要求3所述的轨迹生成方法，其特征在于，在所述演奏组合包括一个被演奏乐器的情况下，所述至少一项约束条件包括下述至少一项：
5.根据权利要求3所述的轨迹生成方法，其特征在于，在所述演奏组合包括两个被演奏乐器的情况下，所述至少一项约束条件包括下述至少一项：
6.根据权利要求3所述的轨迹生成方法，其特征在于，所述根据所述演奏组合内每个被演奏乐器的位置、所述演奏组合内的演奏部位与每个被演奏乐器的接触速度、以及所述演奏组合内的演奏部位速度为0的位置，确定所述演奏组合内的演奏部位的运动轨迹，包括：
7.根据权利要求3所述的轨迹生成方法，
8.根据权利要求1所述的轨迹生成方法，其特征在于，还包括：
9.根据权利要求8所述的轨迹生成方法，其特征在于，还包括：
10.根据权利要求1至9中任一项所述的轨迹生成方法，其特征在于，所述多个演奏部位包括机器人的四肢；和/或，所述多个被演奏乐器包括架子鼓的多个鼓、镲。
11.一种轨迹生成装置，其特征在于，应用于机器人，所述装置包括：
12.根据权利要求11所述的轨迹生成装置，其特征在于，所述组合模块具体用于：
13.根据权利要求11所述的轨迹生成装置，其特征在于，所述轨迹模块具体用于：
14.根据权利要求13所述的轨迹生成装置，其特征在于，在所述演奏组合包括一个被演奏乐器的情况下，所述至少一项约束条件包括下述至少一项：
15.根据权利要求13所述的轨迹生成装置，其特征在于，在所述演奏组合包括两个被演奏乐器的情况下，所述至少一项约束条件包括下述至少一项：
16.根据权利要求13所述的轨迹生成装置，其特征在于，所述轨迹模块用于根据所述演奏组合内每个被演奏乐器的位置、所述演奏组合内的演奏部位与每个被演奏乐器的接触速度、以及所述演奏组合内的演奏部位速度为0的位置，确定所述演奏组合内的演奏部位的运动轨迹时，具体用于：
17.根据权利要求13所述的轨迹生成装置，其特征在于，还包括频率模块，用于：
18.根据权利要求11所述的轨迹生成装置，其特征在于，还包括演奏模块，用于：
19.根据权利要求18所述的轨迹生成装置，其特征在于，还包括校正模块，用于：
20.根据权利要求11至19中任一项所述的轨迹生成装置，其特征在于，所述多个演奏部位包括机器人的四肢；和/或，所述多个被演奏乐器包括架子鼓的多个鼓、镲。
21.一种机器人，其特征在于，所述机器人包括存储器、处理器，所述存储器用于存储可在处理器上运行的计算机指令，所述处理器用于在执行所述计算机指令时实现权利要求1至10中任一项所述的轨迹生成方法。
22.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现权利要求1至10中任一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种轨迹生成方法，其特征在于，应用于机器人，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的轨迹生成方法，其特征在于，所述根据机器人的多个演奏部位，和多个被演奏乐器，生成多个演奏组合，包括：
3.根据权利要求1所述的轨迹生成方法，其特征在于，所述根据所述演奏组合内每个被演奏乐器的位置、以及所述演奏组合内的演奏部位与每个被演奏乐器的接触速度，确定所述演奏组合对应的关节运动轨迹，包括：
4.根据权利要求3所述的轨迹生成方法，其特征在于，在所述演奏组合包括一个被演奏乐器的情况下，所述至少一项约束条件包括下述至少一项：
5.根据权利要求3所述的轨迹生成方法，其特征在于，在所述演奏组合包括两个被演奏乐器的情况下，所述至少一项约束条件包括下述至少一项：
6.根据权利要求3所述的轨迹生成方法，其特征在于，所述根据所述演奏组合内每个被演奏乐器的位置、所述演奏组合内的演奏部位与每个被演奏乐器的接触速度、以及所述演奏组合内的演奏部位速度为0的位置，确定所述演奏组合内的演奏部位的运动轨迹，包括：
7.根据权利要求3所述的轨迹生成方法，其特征在于，还包括：
8.根据权利要求1所述的轨迹生成方法，其特征在于，还包括：
9.根据权利要求8所述的轨迹生成方法，其特征在于，还包括：
10.根据权利要求1至9中任一项所述的轨迹生成方法，其特征在于，所述多个演奏部位包括机器人的四肢；和/或，所述多个被演奏乐器包括架子鼓的多个鼓、镲。
11.一种轨迹生成装置，其特征在于，应用于机器人，所述装置包括：
12.根据权利要求11所述的轨迹生成装置，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙国康，曹晟，辛全彬，高英皓，张泽邦，任赜宇，孙晨光，张佳俊，郭文平，向迪昀，
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：
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