CN105404295A - 一种机器人的动作执行算法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种机器人的动作执行方法及其装置，涉及机器人技术领域。本发明的机器人的动作执行方法，机器人包括多个舵机，多个舵机相互配合完成机器人的动作，包括接收机器人需要完成的动作指令，在包含机器人全部动作运行参数的动作文件中获取对应动作指令的运行参数，将对应动作指令的运行参数发送到相应的舵机上，使相应的舵机执行对应的动作；本发明的机器人的动作执行装置，包括构成机器人的多个舵机，多个舵机能够相互配合完成机器人的动作，装置还包括动作指令接收单元，动作文件解析单元，运行参数输出单元。本发明提出的机器人的动作执行方法及其装置，能够简化动作执行和调试的难度，克服以往动作执行和调试复杂、浪费时间的问题。

Description

一种机器人的动作执行算法
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种机器人的动作执行算法。
背景技术
舵机一般主要由外壳、电路板、无核心马达、齿轮与位置检测器等部件构成。其工作原理是由接收机发出讯号给舵机，经由电路板上的集成电路判断转动方向，再驱动无核心马达开始转动，透过减速齿轮将动力传至摆臂，同时由位置检测器送回讯号，判断是否已经到达定位。位置检测器其实就是可变电阻，当舵机转动时电阻值也会随之改变，藉由检测电阻值便可知转动的角度。一般的伺服马达是将细铜线缠绕在三极转子上，当电流流经线圈时便会产生磁场，与转子外围的磁铁产生排斥作用，进而产生转动的作用力。
在教育机器人领域，有一种以多个舵机组成的多自由度机器人，这种机器人不是狭义的人形机器人，而是可以由数个舵机组成的各种仿生机器模型，通常舵机的数量可达到是4-18个，例如机器狗是由14个舵机组成，机器蜘蛛是18个，标准机器人是18个，而简单的机器企鹅包括4个舵机。舵机的形式各样，风格各异的组合形式，极大的扩展了舵机系统的应用，丰富了教育课程的内容。然而现在需要解决的是如何协同多个舵机的运行以及调试。
发明内容
本发明的目的在于提出一种机器人的动作执行方法，能够采用动作文件执行机器人的相应动作，不用考虑单个舵机的运动参数，能够简化动作的执行和调试的难度。
本发明的另一个目的在于提出一种机器人的动作执行装置，通过该装置能够采用动作文件执行机器人的相应动作，不用考虑单个舵机的运动参数，能够简化动作的执行和调试的难度。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种机器人的动作执行方法，所述机器人包括多个舵机，多个舵机相互配合完成机器人的动作，包括，
接收机器人需要完成的动作指令；
在包含机器人全部动作运行参数的动作文件中获取对应动作指令的运行参数；
将对应动作指令的运行参数发送到相应的舵机上，使相应的舵机执行对应的动作。
进一步的技术方案，所述动作文件中包括多个PAGE，一个所述PAGE记录有完成机器人的一个动作的全部运行参数。
进一步的技术方案，每个所述PAGE中均包括多个STEP，一个所述STEP记录有机器人上多个舵机的运行参数。
进一步的技术方案，所述运行参数为舵机的目标位置、运行速度和执行时间。
进一步的技术方案，所述动作文件能够通过预录生成，所述预录的步骤为：
手动扳动各个舵机到达相应的动作姿态，记录相应动作姿态下各个舵机的目标位置；
选择各个舵机移动到相应的动作姿态下的目标位置所需要的执行时间；
各个舵机的运行速度可通过所述目标位置和执行时间计算得到；
汇总目标位置、执行时间、运行速度后生成动作文件。
一种机器人的动作执行装置，包括构成机器人的多个舵机，所述多个舵机能够相互配合完成所述机器人的动作，所述装置包括，
动作指令接收单元，用于接收外界输入的动作指令；
动作文件解析单元，用于解析和获取相应的动作文件的运行参数；
运行参数输出单元，用于向舵机发送运行参数。
进一步的技术方案，还包括预录单元，所述预录单元用于完成动作文件的预录。
进一步的技术方案，所述预录单元包括，
目标位置记录模块，用于记录舵机的目标位置；
执行时间选择模块，用于选择达到相应位置的执行时间；
运行速度计算模块，用于计算舵机的运行速度；
动作文件生成模块，用于生成包括机器人运行参数的动作文件。
本发明的有益效果：
本发明提出的机器人的动作执行方法，该动作执行方法通过接收机器人需要完成的动作指令，在包含机器人全部动作运行参数的动作文件中获取对应动作指令的运行参数，将对应动作指令的运行参数发送到相应的舵机上，使相应的舵机执行对应的动作；由于采用动作文件，因此在编写机器人的程序时，不需要考虑每个舵机的运行参数，只需要指定机器人需要执行的动作，系统会自动获取所有舵机的运行参数，然后使相应的舵机执行相应的动作，能够简化动作的执行和调试的难度。
本发明提出的机器人的动作执行装置，动作指令接收单元，用于接收外界输入的动作指令；动作文件解析单元，用于解析和获取相应的动作文件的运行参数；运行参数输出单元，用于向舵机发送运行参数，能够支持上述机器人的动作执行方法的运行，能够简化动作的执行和调试的难度。
附图说明
图1是本发明实施例1提供的机器人的动作执行方法的流程图；
图2是本发明实施例2提供的机器人的动作执行方法的流程图；
图3是本发明实施例3提供的机器人的动作执行装置的结构方框图；
图4是本发明实施例4提供的机器人的动作执行装置的结构方框图。
其中，31、动作指令接收单元；32、动作文件解析单元；33、运行参数输出单元；41、预录单元；42、动作指令接收单元；43、动作文件解析单元；44、运行参数输出单元；411、目标位置记录模块；412、执行时间选择模块；413、运行速度计算模块；414、动作文件生成模块。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1
如图1所示，一种机器人的动作执行方法，机器人包括多个舵机，多个舵机相互配合完成机器人的动作，具体包括以下步骤
S11接收机器人需要完成的动作指令。
外界输入需要机器人完成的动作指令后，进行接收，输入方式可以是通过按钮输入或其他形式的输入方式。
S12在包含机器人全部动作运行参数的动作文件中获取对应动作指令的运行参数。完成对应的动作指令可能需要至少一个舵机的运动，相应的舵机运行参数包括目标位置、运行速度和执行时间。
S13将对应动作指令的运行参数发送到相应的舵机上，使相应的舵机执行对应的动作。
具体地，动作文件中包括多个PAGE，一个PAGE记录有完成机器人的一个动作的全部运行参数，机器人的全部动作由多个PAGE完成。每个PAGE中均包括多个STEP，一个STEP记录有机器人上多个舵机的运行参数。
通过上述形式的动作文件，在编写机器人的程序时，不需要考虑每个舵机的情况，只需要指定当前需要执行的动作，系统会自动获取所有舵机的运行参数，并且发送到每个舵机上，简化了机器人程序的调试难度。
实施例2
如图2所示，机器人的动作执行方法，包括：
S21手动扳动各个舵机到达相应的动作姿态，记录相应动作姿态下各个舵机的目标位置。
S22选择各个舵机移动到相应的动作姿态下的目标位置所需要的执行时间。选择不同的执行时间，动作文件中的运行参数变化，相应机器人的动作变化，进而可以通过选择不同的执行时间对机器人的动作进行调试。
S23通过目标位置和执行时间计算得到各个舵机的运行速度。
S24汇总目标位置、执行时间、运行速度后生成动作文件。
S25接收机器人需要完成的动作指令。
S26在包含机器人全部动作运行参数的动作文件中获取对应动作指令的运行参数。
S27将对应动作指令的运行参数发送到相应的舵机上，使相应的舵机执行对应的动作。
综上所述，由于采用动作文件且动作文件能够通过手动预录完成，使得机器人的运行和调试简化，将用户精力从舵机的底层操作释放，可专注于机器人姿态、动作中，能够提高效率。
实施例3
如图3所示，一种机器人的动作执行装置，包括构成机器人的多个舵机，多个舵机能够相互配合完成机器人的动作，该装置还包括，
动作指令接收单元31，用于接收外界输入的动作指令；
动作文件解析单元32，用于解析和获取相应的动作文件的运行参数；
运行参数输出单元33，用于向舵机发送运行参数。
本实施例的通过动作指令接收单元31接收外界动作指令，后利用动作文件解析单元32解析获取外界动作指令相对应的动作文件中的运行参数，通过运行参数输出单元33将相应的运行参数发送给舵机，使得舵机执行相应的动作。
采用上述装置使得机器人的运行和调试简化，将用户精力从舵机的底层操作释放，可专注于机器人姿态、动作中，能够提高效率。
实施例4
如图4所示，一种机器人的动作执行装置，包括构成机器人的多个舵机，多个舵机能够相互配合完成机器人的动作，该装置还包括，
动作指令接收单元42，用于接收外界输入的动作指令；
动作文件解析单元43，用于解析和获取相应的动作文件的运行参数；
运行参数输出单元44，用于向舵机发送运行参数。
上述装置还包括预录单元41，预录单元41用于完成动作文件的预录，预录单元41包括，
目标位置记录模块411，用于记录舵机的目标位置；
执行时间选择模块412，用于选择达到相应位置的执行时间；
运行速度计算模块413，用于计算舵机的运行速度；
动作文件生成模块414，用于生成包括机器人运行参数的动作文件。
通过目标位置记录模块411记录舵机相应动作姿态的目标位置，利用执行时间选择模块412选择到达相应目标位置的执行时间，再通过运行速度计算模块413根据目标位置和执行时间计算出相应舵机的运行速度，汇总目标位置、执行时间以及运行速度在动作文件生成模块414中生成包括机器人运行参数的动作文件，通过预录单元41的以上各个模块完成动作文件的预录。
依据动作指令接收单元42接收到的动作指令，通过动作文件解析和获取单元43将预录生成的动作文件的运行参数，通过运行参数输出单元44将相应的运行参数发送给舵机，使得舵机执行相应的动作。
采用上述装置使得机器人的运行和调试简化，将用户精力从舵机的底层操作释放，可专注于机器人姿态、动作中，能够提高效率。
显然，本发明的上述实施例仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种机器人的动作执行方法，所述机器人包括多个舵机，多个舵机相互配合完成机器人的动作，其特征在于，包括，
接收机器人需要完成的动作指令；
在包含机器人全部动作运行参数的动作文件中获取对应动作指令的运行参数；
将对应动作指令的运行参数发送到相应的舵机上，使相应的舵机执行对应的动作。
2.根据权利要求1所述的机器人的动作执行方法，其特征在于，所述动作文件中包括多个PAGE，一个所述PAGE记录有完成机器人的一个动作的全部运行参数。
3.根据权利要求2所述的机器人的动作执行方法，其特征在于，每个所述PAGE中均包括多个STEP，一个所述STEP记录有机器人上多个舵机的运行参数。
4.根据权利要求1-3任一所述的机器人的动作执行方法，其特征在于，所述运行参数为舵机的目标位置、运行速度和执行时间。
5.根据权利要求4所述的机器人的动作执行方法，其特征在于，所述动作文件能够通过预录生成，所述预录的步骤为：
手动扳动各个舵机到达相应的动作姿态，记录相应动作姿态下各个舵机的目标位置；
选择各个舵机移动到相应的动作姿态下的目标位置所需要的执行时间；
各个舵机的运行速度可通过所述目标位置和执行时间计算得到；
汇总目标位置、执行时间、运行速度后生成动作文件。
6.一种机器人的动作执行装置，包括构成机器人的多个舵机，所述多个舵机能够相互配合完成所述机器人的动作，其特征在于，所述装置包括，
动作指令接收单元，用于接收外界输入的动作指令；
动作文件解析单元，用于解析和获取相应的动作文件的运行参数；
运行参数输出单元，用于向舵机发送运行参数。
7.根据权利要求6所示的机器人的动作执行装置，其特征在于，还包括预录单元，所述预录单元用于完成动作文件的预录。
8.根据权利要求7所示的机器人的动作执行装置，其特征在于，所述预录单元包括，
目标位置记录模块，用于记录舵机的目标位置；
执行时间选择模块，用于选择达到相应位置的执行时间；
运行速度计算模块，用于计算舵机的运行速度；
动作文件生成模块，用于生成包括机器人运行参数的动作文件。
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