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【技术实现步骤摘要】
本公开涉及机器人领域,尤其涉及机器人运动控制方法、装置、机器人、介质及程序产品。
技术介绍
1、腿臂复合的机器人可以适应于较复杂的地形和工作环境,可以替代人类完成多接触和长序列的操作任务,因此被广泛应用于家庭服务、工业巡检和救援消防等多种场景。
2、腿臂复合的机器人的运动往往具有高非线性、高自由度、混合连续系统和离散系统等特点,因此,腿臂复合的机器人的控制具有较高的难度。
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运动控制方法、装置、机器人、介质及程序产品。
2、根据本公开实施例的第一方面,提供一种机器人运动控制方法,所述机器人包括机器人本体、机器人足和机械臂,所述机器人足和所述机械臂分别与所述机器人本体构成运动支链,所述方法包括:
3、通过第一控制器根据获取的第一参考数据和所述机器人当前的实际状态估计,确定第二参考数据,所述第一参考数据用于表征所述机器人执行目标任务的预估期望状态,所述第二参考数据用于表征所述机器人执行所述目标任务的实际期望状态;
4、通过第二控制器根据所述第二参考数据和所述机器人当前的实际状态估计,确定所述运动支链的关节的控制指令;
5、根据所述控制指令控制所述机器人运动,以执行所述目标任务。
6、可选的,所述第一参考数据包括第一参考轨迹和执行所述目标任务时所述运动支链的末端与目标物体的状态信息,所述通过第一控制器根据获取的第一参考数据和所述机器人当前的实际状态估计,
7、通过第一控制器根据获取的第一参考数据和所述机器人当前的实际状态估计,确定所述机器人未来多个时间步的实际期望状态,所述第二参考数据包括所述机器人未来多个时间步的实际期望状态。
8、可选的,所述第一控制器的控制频率低于所述第二控制器的控制频率。
9、可选的,所述运动支链包括末端和关节,所述第二参考数据包括第二参考轨迹、所述关节的关节参考数据以及所述末端的末端参考数据,所述通过第二控制器根据所述第二参考数据和所述机器人当前的实际状态估计,确定所述运动支链的关节的控制指令,包括:
10、通过第二控制器根据所述第二参考数据和所述机器人当前的实际状态估计,基于任务优先级以及约束优先级确定所述机器人在下一时间步的目标状态;
11、根据所述目标状态,确定所述运动支链的关节的控制指令。
12、可选的,在所述机器人的运动中,所述任务优先级是实时确定的。
13、可选的,所述第一控制器包括线性模型,所述第二控制器包括非线性模型。
14、根据本公开实施例的第二方面,提供一种机器人运动控制装置,所述机器人包括机器人本体、机器人足和机械臂,所述机器人足和所述机械臂分别与所述机器人本体构成运动支链,所述装置包括:
15、第一确定模块,被配置为通过第一控制器根据获取的第一参考数据和所述机器人当前的实际状态估计,确定第二参考数据,所述第一参考数据用于表征所述机器人执行目标任务的预估期望状态,所述第二参考数据用于表征所述机器人执行所述目标任务的实际期望状态;
16、第二确定模块,被配置为通过第二控制器根据所述第二参考数据和所述机器人当前的实际状态估计,确定所述运动支链的关节的控制指令;
17、控制模块,被配置为根据所述控制指令控制所述机器人运动,以执行所述目标任务。
18、根据本公开实施例的第三方面,提供一种机器人,所述机器人包括机器人本体、机器人足和机械臂,所述机器人足和所述机械臂分别与所述机器人本体构成运动支链,所述机器人还包括:
19、处理器;
20、用于存储处理器可执行指令的存储器;
21、其中,所述处理器被配置为:
22、通过第一控制器根据获取的第一参考数据和所述机器人当前的实际状态估计,确定第二参考数据,所述第一参考数据用于表征所述机器人执行目标任务的预估期望状态,所述第二参考数据用于表征所述机器人执行所述目标任务的实际期望状态;
23、通过第二控制器根据所述第二参考数据和所述机器人当前的实际状态估计,确定所述运动支链的关节的控制指令;
24、根据所述控制指令控制所述机器人运动,以执行所述目标任务。
25、根据本公开实施例的第四方面,提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序指令,该程序指令被处理器执行时实现本公开第一方面所提供的机器人运动控制方法的步骤。
26、根据本公开实施例的第五方面,提供一种计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现本公开第一方面所提供的机器人运动控制方法的步骤。
27、本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:将机器人足和机械臂等效为相同的连接到机器人本体的运动支链,从而打破腿臂分离控制的现状;此外,利用第一控制器基于机器人执行目标任务的预估期望状态和机器人当前的实际状态估计,预测机器人执行目标任务的实际期望状态;在此基础上,采用第二控制器得到运动支链的关节的控制指令,并根据控制指令控制机器人运动,以完成目标任务的执行,即采用双层控制器的控制逻辑,从而在控制机器人执行目标任务的过程中具有强鲁棒性和环境抗干扰能力。
28、应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本公开。
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1.一种机器人运动控制方法,其特征在于,所述机器人包括机器人本体、机器人足和机械臂,所述机器人足和所述机械臂分别与所述机器人本体构成运动支链,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一参考数据包括第一参考轨迹和执行所述目标任务时所述运动支链的末端与目标物体的状态信息,所述通过第一控制器根据获取的第一参考数据和所述机器人当前的实际状态估计,确定第二参考数据,包括:
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述第一控制器的控制频率低于所述第二控制器的控制频率。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述运动支链包括末端和关节,所述第二参考数据包括第二参考轨迹、所述关节的关节参考数据以及所述末端的末端参考数据,所述通过第二控制器根据所述第二参考数据和所述机器人当前的实际状态估计,确定所述运动支链的关节的控制指令,包括:
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,在所述机器人的运动中,所述任务优先级是实时确定的。
6.根据权利要求1-5任一所述的方法,其特征在于,所述第一控制器包括线性模型,所述第二
7.一种机器人运动控制装置,其特征在于,所述机器人包括机器人本体、机器人足和机械臂,所述机器人足和所述机械臂分别与所述机器人本体构成运动支链,所述装置包括:
8.一种机器人,其特征在于,所述机器人包括机器人本体、机器人足和机械臂,所述机器人足和所述机械臂分别与所述机器人本体构成运动支链,所述机器人还包括:
9.一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,该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1~6中任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机程序产品,其特征在于,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1~6中任一项所述的方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种机器人运动控制方法,其特征在于,所述机器人包括机器人本体、机器人足和机械臂,所述机器人足和所述机械臂分别与所述机器人本体构成运动支链,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一参考数据包括第一参考轨迹和执行所述目标任务时所述运动支链的末端与目标物体的状态信息,所述通过第一控制器根据获取的第一参考数据和所述机器人当前的实际状态估计,确定第二参考数据,包括:
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述第一控制器的控制频率低于所述第二控制器的控制频率。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述运动支链包括末端和关节,所述第二参考数据包括第二参考轨迹、所述关节的关节参考数据以及所述末端的末端参考数据,所述通过第二控制器根据所述第二参考数据和所述机器人当前的实际状态估计,确定所述运动支链的关节的控制指令,包括:
5.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员:马汉新,
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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