CN106462992B - 用于对机器人运动进行编辑及再生的装置、方法及记录介质 - Google Patents

Abstract

根据本发明的一实施例，提供一种机器人运动编辑及再生装置，包括：存储部，用于将机器人的三维图片文件和借助用户输入而编辑的各时间上述机器人的静止姿势以关键帧单位进行存储；以及机器人运动浏览器，用于以视频方式显示机器人的运动单元，上述机器人的运动单元按照插值法将所存储的上述关键帧之间的静止姿势相连接。

Description

用于对机器人运动进行编辑及再生的装置、方法及记录介质

技术领域

本发明涉及机器人运动编辑及再生装置、方法及计算机可读记录介质，更具体地，涉及一种通过与借助用户输入而编辑的机器人的静止姿势相连接，可编辑机器人的运动的装置、方法及计算机可读记录介质。

背景技术

近年来，随着机器人技术领域的发展，在各行各业中都在应用机器人，方便地编辑机器人的运动有关需求逐渐增大。

但是，根据以往的方式，在编辑机器人的运动时，由于直接驱动实际机器人模式来编辑其运动，因此，需要实际机器人模型与PC等终端相连接，才能实现机器人的运动编辑，而在机器人运动的运行过程中重心在不稳定状态下(unstable state)结束的情况下，会出现实际机器人模型跌倒的事故等。

对此，目前需要提出一种解决方案，即，无需驱动实际机器人模型，可直观且方便地编辑机器人的运动，同时可考虑到机器人运动的运行时结束有关措施而能够编辑机器人的运动。

发明内容

技术问题

本发明是为了解决如上所述的现有技术中存在的问题，目的在于提供一种与借助用户输入而编辑的机器人的静止姿势相连接并能够编辑机器人的运动的机器人运动编辑及再生装置。

本发明的目的不限定于如上所提及的目的，未提及的其他目的可由下述记载得以明确理解。

解决问题的手段

为了实现上述目的，根据本发明的一实施例，提供机器人运动编辑及再生装置，包括：存储部，用于将机器人的三维图片文件和借助用户输入而编辑的各时间上述机器人的静止姿势以关键帧(key frame)单位进行存储；以及机器人运动浏览器，用于以视频方式显示机器人的运动单元，上述机器人的运动单元按照插值(interpolation) 技法将所存储的上述关键帧之间的静止姿势相连接。

上述存储部可进一步存储分配给构成上述机器人的多个组件之间的关节中的识别码，上述机器人运动浏览器为了编辑上述机器人的静止姿势，可显示上述机器人的三维图片的同时还显示分配给上述关节的识别码。

当选择在构成上述机器人的多个组件之间的关节中的至少一个关节时，上述机器人运动浏览器可进一步显示用于对所选择的上述关节的角度进行编辑的角度变更界面，上述存储部可存储上述机器人的静止姿势，上述机器人的静止姿势包括以通过上述角度变更界面而输入的角度值对角度进行编辑的组件。

上述机器人运动浏览器可进一步显示用于将上述机器人的静止姿势按各时间登录的时间轴界面，上述存储部可按照通过上述时间轴(timeline)界面而输入的时刻，将上述机器人的静止姿势存储为关键帧。

上述机器人运动浏览器可进一步显示运动单元参数界面，上述运动单元参数界面用于对与在构成上述机器人的多个组件之间的关节中的至少一个关节有关的柔韧性及上述机器人的惯性力进行编辑，利用通过上述运动单元参数界面而输入的运动单元参数，能够以视频方式显示上述运动单元。

上述机器人运动浏览器可进一步显示用于依次登录上述运动单元的流程图界面，按照通过上述流程图界面而输入的顺序，能够以视频方式显示将上述运动单元相连接的运动。

上述机器人运动浏览器可进一步显示用于对上述运动单元有关再生速度、反复次数及可调用与否进行编辑的运动参数界面，利用通过上述运动参数界面而输入的运动参数，能够以视频方式显示上述运动。

上述存储部可存储与通过上述流程图界面而输入的上述运动单元相连接的重量中心为稳定状态(stable state)的结束运动单元，当输入上述运动的视频显示中的结束命令时，上述机器人运动浏览器可连接并显示上述结束运动单元。

上述机器人的三维图片文件可包括由上述机器人运动浏览器运行的运动单元编辑程序中默认提供的文件以及借助上述用户操作并通过机器人组装程序而编辑并存储的文件中的至少一个文件。

上述存储部可将上述静止姿势以数据库方式进行参照并存储与上述静止姿势相连接的运动单元，可将上述运动单元以数据库方式进行参照并存储与上述运动单元相连接的运动。

上述存储部可对于与上述运动单元相连接的运动，将按目的分组的运动分组存储到一个运动项目文件。

另外，根据本发明的再一实施例，提供机器人运动编辑及再生方法，包括：将机器人的三维图片文件和借助用户输入而编辑的各时间上述机器人的静止姿势以关键帧(keyframe)单位进行存储的步骤；以及以视频方式显示机器人的运动单元的步骤，上述机器人的运动单元按照插值(interpolation)技法将所存储的上述关键帧之间的静止姿势相连接。

根据本发明的另一实施例，提供计算机可读记录介质，存储有用于运行上述机器人运动编辑及再生方法的计算机程序。

发明效果

根据本发明的一实施例，可将基于时间轴的动画编辑技术借用于机器人的运动编辑，因此，提供相比以往更加直观的运动编辑环境，非专家也可以直观地编辑机器人的运动，从而可以提高使用者便利性。

并且，根据本发明的一实施例，在编辑机器人的运动时，无需直接驱动实际机器人模型，通过显示于画面窗口的机器人的运动，可事先确认其结果。

并且，根据本发明的一实施例，存储作为机器人的重心的稳定状态的结束运动单元，在结束时连接并显示结束运动单元，因此，在运行机器人运动时，可防止结束有关事故的发生。

并且，根据本发明的一实施例，存储并管理机器人的运动，因此，可提高机器人的运动有关重复使用率，便于对机器人的运动进行维护管理。

应理解的是，本发明的效果不限定于上述效果，其包括由本发明的详细说明或记载于权利要求书中的发明的构成中可导出的所有效果。

附图说明

图1为表示根据本发明的一实施例的机器人运动编辑及再生装置的构成的框图。

图2为表示根据本发明的一实施例的选择机器人的画面的图。

图3为表示根据本发明的一实施例的选择关节的画面窗口的图。

图4a为表示根据本发明的一实施例的借助用户输入而编辑的机器人的第一静止姿势有关画面窗口的图。

图4b为表示根据本发明的一实施例的借助用户输入而编辑的机器人的第二静止姿势有关画面窗口的图。

图5为表示根据本发明的一实施例的运动单元参数界面有关画面窗口的图。

图6为表示根据本发明的一实施例的运动编辑有关画面窗口的图。

图7为表示根据本发明的一实施例的运动参数界面有关画面窗口的图。

具体实施方式

下面，将参照附图对本发明进行说明。但是，本发明能够以各种不同形态呈现，因此，其不限定于在此说明的实施例。并且，在附图中，为了明确说明本发明，省略与说明无关的部分，对于在说明书全文中相似的部分，采用相似的附图标记。

在说明书全文中，当表示一部分与另一部分“相连接”时，这不仅包括“直接相连接”的情况，还包括在其中间介入其他部件而“间接相连接”的情况。并且，当表示一部分“包括”一结构要素时，除非记载有明确反对的内容，它并不意味着排除其他结构要素，而是可以进一步设有其他结构要素。

下面，将参照附图对本发明的实施例进行详细说明。

图1为表示根据本发明的一实施例的机器人运动编辑及再生装置的构成的框图。

参照图1，根据本发明的一实施例的机器人运动编辑及再生装置100可包括存储部110及机器人运动浏览器120。

存储部110可由包括程序储存器、数据储存器等的机器人运动编辑及再生装置100的储存器构成。

在程序储存器中可存储有由机器人运动浏览器120运行的运行程序。例如，存储部110可将能够编辑机器人的三维图片的机器人组装程序、能够编辑机器人的运动单元的运动单元编辑程序、能够编辑与运动单元相连接的运动的运动编辑程序等存储于储存器。

在数据储存器中可存储有由机器人运动浏览器120运行程序储存器中所存储的程序的过程中所产生的数据。例如，存储部110可存储通过机器人组装程序而生成的机器人的三维图片，可存储通过运动单元编辑程序而生成的运动单元等，可存储通过运动编辑程序而生成的运动等。

存储部110可存储机器人的各种结构要素有关三维图片文件。即，存储部110可存储构成机器人的组件各自的三维图片文件，可存储以多个组件构成的机器人的一部分或机器人的整体有关三维图片文件。此时，存储部110可存储构成机器人的多个组件各自的三维图片和分配给组件之间的关节的识别码。

存储部110可存储构成机器人的多个组件之间的关节有关角度值，可存储由以相应角度值编辑关节的组件所构成的机器人的静止姿势。此时，关节角度变更相关设定，可以通过后述的机器人运动浏览器120提供的角度变更界面进行编辑。

存储部110能够以关键帧(key frame)单位存储各时间机器人的静止姿势。在此情况下，关键帧是表示机器人的运动单元中重要的动作和位置等的帧，例如，在机器人的运动单元为坐着的状态下起身的运动单元的情况下，坐着的机器人的动作和位置、站起的机器人的动作和位置可分别是关键帧。即，存储部110可将机器人的运动单元中特定时刻的机器人的静止姿势(例如，机器人坐着的状态下的静止姿势、机器人站起的状态下的静止姿势等)以关键帧单位进行存储，以关键帧单位存储的机器人的静止姿势可通过变更构成机器人的多个组件之间的关节有关角度值来进行编辑。此时，机器人的静止姿势所表现的时刻有关设定，可以通过后述的机器人运动浏览器 120提供的时间轴(timeline)界面来进行编辑。

存储部110可存储按照插值(interpolation)技法来连接机器人的静止姿势的机器人的运动单元。在此情况下，插值法可以是以关键帧单位将存储于存储部110的各机器人的静止姿势按照时间顺序灵活自然地相连接的方式。例如，存储部110可在0秒钟时刻存储用于表示机器人坐着的状态的第一静止姿势、在一秒钟时刻存储用于表示机器人站起的状态的第二静止姿势，第一静止姿势和第二静止姿势按照插值法相连接的机器人的运动单元，即，可存储从0秒钟开始到1秒钟，随着时间的推移，坐着的机器人自然地站起的机器人的运动单元。此时，机器人的运动单元可由后述的机器人运动浏览器120生成，并能够以视频方式显示于画面窗口。

存储部110可存储运动单元参数，上述运动单元参数包含分别设定于构成机器人的多个组件之间的关节上的柔软性及机器人的惯性力中的至少一种。在此情况下，运动单元参数可借助用户输入进行编辑，组件之间的关节发生变更的运动单元的动作有关柔软性程度、用于表示相应动作的开始和结束的速度加减水平的惯性力有关设定，可以通过后述的机器人运动浏览器120提供的运动单元参数界面进行编辑。

存储部110可存储按顺序连接机器人的运动单元的运动。此时，运动单元的顺序有关设定，可以通过后述的机器人运动浏览器120提供的流程图界面进行编辑。

存储部110可存储包含机器人的运动单元有关反复次数、再生速度及可调用与否中的至少一种的运动参数。在此情况下，运动参数可借助用户输入而进行编辑，机器人的运动单元的反复次数、再生速度、是否从相应运动单元起再生有关设定，可以提供后述的机器人运动浏览器120提供的运动参数界面进行编辑。

存储部110可存储与包含在运动的运动单元相连接的结束运动单元。在此情况下，结束运动单元可借助用户输入进行编辑并登录，也可借助机器人运动编辑及再生装置100而任意登录。并且，结束运动单元可存储为机器人的重心处于稳定状态(stable state)的姿势，例如，机器人使用双脚直立的状态或者躺下状态的姿势。在此情况下，稳定状态意味着机器人的重心不会向任何方向倾斜而保持平衡，从而不会导致机器人倒下的状态。

即，存储部110不仅可以独立存储机器人的三维图片，可以存储包含构成相应机器人的组件之间的关节有关角度值的静止姿势信息，可以存储包含静止姿势相连接的时间信息及动作时适用的运动单元参数的运动单元信息，还可以存储包含运动单元相连接的链接信息、动作时适用的运动参数及结束运动连接与否的运动信息。

由于静止姿势信息、运动单元信息、运动信息各自分离而被存储，因此，在静止姿势或运动单元被重新引用而重复使用的情况下，信息能够以数据库方式进行参照而使用，所以，可以仅存储重复的一个静止姿势或运动单元。

例如，第一静止姿势、第二静止姿势及第三静止姿势的存储器容量分别为64字节(byte)，在将包含第一静止姿势及第二静止姿势的第一运动单元和包含第一静止姿势及第三静止姿势的第二运动单元存储到存储器的情况下，由于第一运动单元及第二运动单元的存储器容量分别为128字节(byte)，因此，需要256字节(byte)的存储器容量。此时，存储部110存储第一静止姿势、第二静止姿势及第三静止姿势，在需要第一运动单元或第二运动单元的情况下，能够将所存储的静止姿势以数据库方式进行参照并加载，因此，在将第一运动单元及第二运动单元存储于存储器的情况下，可利用第一静止姿势、第二静止姿势及第三静止姿势的总存储器容量的192字节 (byte)进行存储。与运动单元相连接的运动也如上所述，当运动单元或静止姿势重复时，所重复的部分只存储一个。

如此，根据本发明的一实施例，包含在运动单元的静止姿势和包含在运动的运动单元的重复部分只存储一个，因此，具有可节省存储器使用的效果。

机器人运动浏览器120可在通过特定程序而提供的画面窗口上显示各种信息。此时，机器人运动浏览器120可通过一个以上的画面窗口来显示信息，而在通过多个画面窗口而显示信息的情况下，可分离显示画面窗口或者重叠显示画面窗口。

机器人运动浏览器120可将存储于存储部110的机器人的各种结构要素有关三维图片文件显示于画面窗口。此时，机器人运动浏览器120可将各个结构要素的三维图片分别显示于画面窗口，也可以将组合多个结构要素的机器人的全部或部分三维图片显示于画面窗口。

机器人运动浏览器120在将机器人的三维图片显示于画面窗口的同时，按照使用者的操作而输入画面变更命令(例如，移动、放大、缩小等)时，可进一步在画面窗口上显示按照画面变更命令而变更的机器人的三维图片。

机器人运动浏览器120可在画面窗口上显示用于构成机器人的多个组件各自的三维图片和分配给组件之间的关节上的识别码。

机器人运动浏览器120借助用户输入(例如，组件的三维图片选择、分配给组件之间的关节上的识别码选择等)而选择多个组件之间的关节中的至少一个关节时，提供用于对所选择关节的角度进行编辑的角度变更界面可显示于画面窗口。在此情况下，角度变更界面是用于设定关节角度变更程度的用户界面，机器人运动浏览器120 能够以通过角度变更界面所输入的角度值来变更所选择的关节的角度，将通过包含关节角度发生变更的组件而构成的机器人的三维图片显示于画面窗口。

机器人运动浏览器120可提供用于按不同时间登录机器人的静止姿势的时间轴(timeline)界面并显示于画面窗口。在此情况下，时间轴界面是以关键帧单位按时间配置机器人的静止姿势，使得以关键帧单位设定的机器人的静止姿势在相应时间能够再生的用户界面，存储部110可按照通过时间轴界面所输入的时刻，以关键帧单位存储机器人的静止姿势。

机器人运动浏览器120按照插值法将关键帧之间的机器人的静止姿势相连接，并生成机器人的运动单元，以视频方式在画面窗口上显示所生成的机器人的运动单元。此时，存储部110可存储在机器人运动浏览器120中生成的机器人的运动单元。

例如，在第一静止姿势为通过角度变更界面而臂部部分关节的角度发生变更并由机器人抬起臂部的状态、第二静止姿势为由机器人放下臂部的状态的情况下，机器人运动浏览器120按照插值法将第一静止姿势和第二静止姿势相连接，生成抬起臂部的机器人自然地垂下臂部的机器人的运动单元，并能够以视频方式将相应机器人的运动单元显示于画面窗口。在此情况下，再生第一静止姿势的时刻更早于再生第二静止姿势的时刻，例如，第一静止姿势可以是开始后经过1秒钟的时刻所再生的关键帧，而第二静止姿势可以是开始后经过2秒钟的时刻所再生的关键帧。

当第一静止姿势与第二静止姿势相连接时，机器人运动浏览器120按照关键帧之间的时间间隔，可生成机器人的运动单元，当关键帧之间的时间间隔大时，可生成从第一静止姿势慢慢变更为第二静止姿势的机器人的运动单元，当关键帧之间的时间间隔小时，可生成从第一静止姿势快速变更为第二静止姿势的机器人的运动单元。

例如，如上所述，机器人运动浏览器120按照插值法将第一静止姿势和第二静止姿势相连接，并生成抬起臂部的机器人自然地放下臂部的机器人的运动单元，在第一静止姿势与第二静止姿势的时间间隔为2秒钟的情况下，可生成在2秒钟内放下臂部的机器人的运动单元，而在第一静止姿势与第二静止姿势的时间间隔为1秒钟的情况下，可生成在1秒钟内放下臂部的机器人的运动单元。对此，相比于在2秒钟内放下臂部的机器人的运动，在1秒钟内放下臂部的机器人的运动应更加快速，因此，机器人运动浏览器120按照静止姿势的时间间隔，即，按照关键帧之间的间隔，生成机器人的运动单元，并能够以视频方式将机器人的运动单元显示于画面窗口。

机器人运动浏览器120可提供用于按顺序将机器人的运动单元进行登录的流程图界面并显示于画面窗口。在此情况下，流程图界面是按顺序配置机器人的运动单元并用于生成连续性机器人的运动的用户界面，机器人运动浏览器120可按照通过流程图界面所输入的机器人的运动单元有关设定，生成机器人的与运动单元相连接的运动，并能够以视频方式将相应运动显示于画面窗口。

机器人运动浏览器120可提供用于将结束运动单元与机器人的运动单元相连接并进行登录的流程图界面并显示于画面窗口。在此情况下，流程图界面是用于按不同的机器人的运动单元与结束运动单元相连接的用户界面，机器人运动浏览器120可登录与通过流程图界面所输入的机器人的运动单元相连接的结束运动单元，并在结束时，可显示结束运动单元。此时，结束运动单元可以是重心处于稳定状态的机器人的运动单元。

机器人的运动以视频方式显示于画面窗口，在显示视频时，当借助使用者操作而输入再生结束命令时，机器人运动浏览器120可将视频再生停止的部分和结束运动单元相连接并显示于画面窗口。

例如，机器人运动浏览器120可将第一运动单元、第二运动单元及第三运动单元相连接，生成运动，并以视频方式将运动显示于画面窗口。此时，与第二运动单元相连接的结束运动单元可完成预先登录。

当机器人运动浏览器120以视频方式显示运动时，可按照第一运动单元、第二运动单元,第三运动单元的顺序显示，而在未与实际机器人模式相连接的情况下，当借助使用者操作而输入暂停命令时，可暂停所显示的视频的再生。接着，在视频再生被暂停的状态下，当借助使用者操作而输入再生命令时，机器人运动浏览器120可将所暂停的视频从静止部分起重新再生并显示于画面窗口。

机器人运动浏览器120在显示第一运动单元后显示第二运动单元，当借助使用者操作而输入结束命令时，可将第二运动单元与结束运动单元相连接并显示结束运动单元。此时，机器人运动浏览器120可按照插值法将第二运动单元与结束运动单元相连接，并从视频静止部分起到结束运动单元，在画面窗口上自然地显示其动作。这是为了，在借助使用者的请求而结束运动再生的情况下，显示作为稳定状态的结束运动单元并执行整理动作，以防止机器人倒下，从而结束运动的再生。

根据本发明的一实施例，机器人运动浏览器120在显示第一运动单元后显示第二运动单元，当借助使用者操作而输入强制结束命令时，即便已登录有与第二运动单元相连接的结束运动单元，也不会显示结束运动单元，而可以仅显示第二运动单元后结束运动的再生。

即，机器人运动浏览器120在借助结束命令而显示运动单元后，可显示与相应运动单元相连接的结束运动单元并结束运动的再生，也可以借助强制结束命令而仅显示运动单元，并结束运动的再生。

机器人运动浏览器120可利用包含反复次数、再生速度及可调用与否中的至少一种的运动参数，将机器人的运动单元有关连续动作相连接，并生成运动，并能够以视频方式在画面窗口上显示运动。对此，将在后面参照图6进行说明。

图2为表示根据本发明的一实施例的选择机器人的画面的图。

存储部110可存储由能够编辑机器人的三维图片的机器人组装程序或能够编辑机器人的运动单元的运动单元编辑程序默认提供的机器人模式有关信息。

根据本发明的一实施例，机器人运动浏览器120可运行运动单元编辑程序并提供用于选择默认机器人模式的界面。此时，如图2所示，机器人运动浏览器120可提供存储于存储部110的机器人模式的列表。即，可选择在分配机器人组装程序或运动单元编辑程序时默认提供的机器人模式。

除了上述的默认机器人模式以外，可选择由使用者直接生成的机器人模式，机器人模式有关信息可通过机器人组装程序而生成，并存储于机器人运动编辑及再生装置 100的存储器或外部设备的存储器。此时，在选择通过机器人组装程序而由使用者生成的机器人模式的情况下，存储于机器人运动编辑及再生装置100的存储器的机器人模式有关信息可在运动单元编辑程序中被加载，存储于与机器人运动编辑及再生装置 100相连接的外部设备的存储器中的机器人模式有关信息也可以在运动单元编辑程序中被加载。

除了机器人的整体构成以外，机器人运动浏览器120还可以显示机器人的一部分，例如，可在画面窗口上显示用于选择组件之间的关节的界面。

如图3所示，机器人运动浏览器120将用于选择分配给关节的识别码、电机种类的界面显示于画面窗口，使得能够编辑所选择的关节。即，使用者可通过运动单元编辑程序对整体机器人的动作进行控制，也可以仅仅对于在构成机器人的组件之间的关节上所使用的促动器的动作进行控制。

图4a为表示根据本发明的一实施例的借助用户输入而编辑的机器人的第一静止姿势有关画面窗口的图，图4b为表示根据本发明的一实施例的借助用户输入而编辑的机器人的第二静止姿势有关画面窗口的图。

下面，将按照编辑机器人的运动单元的过程为顺序进行说明，当然，相应过程的顺序可变更。

首先，存储部110可存储机器人的三维图片文件。在此情况下，机器人的三维图片文件可以是由借助机器人运动浏览器120而运行的运动单元编辑程序中默认提供的文件，也可以是由使用者通过机器人组装程序进行编辑并存储于机器人运动编辑及再生装置100或外部装置的存储器中的文件。

机器人运动浏览器120可将机器人的三维图片有关缩略图(thumb nail)形态的机器人列表显示于画面窗口，当按照用户输入而选择机器人的列表中的一个时，可将所选择的机器人的三维图片显示于画面窗口。

存储部110可存储分配给构成机器人的组件之间的关节的识别码。在此情况下，分配给关节的识别码可根据使用者的操作命令进行分配，也可以借助机器人运动编辑及再生装置100而随机分配。

机器人运动浏览器120可将存储于存储部110的机器人的三维图片和分配给构成机器人的组件之间的关节上的识别码显示于画面窗口。

参照图4a及图4b，机器人运动浏览器120可将时间轴界面201、关节目录202、关节分组菜单203、角度变更界面204、关键帧菜单205、再生菜单206、训练菜单 207及扭矩菜单208同机器人的三维图片显示于画面窗口。

时间轴界面201是以关键帧单位按时间配置机器人的静止姿势，使得能够由使用者编辑的机器人的静止姿势在相应时间再生的用户界面，在编辑机器人的静止姿势之前，可通过时间轴界面201预先配置拟编辑的机器人的静止姿势的时间，在编辑机器人的静止姿势后，所编辑的机器人的静止姿势的时间可通过时间轴界面201进行配置。

关节目录202是用于分别选择机器人构成组件之间的关节的菜单，通过关节目录202可独立选择关节。在选择关节时，除了通过关节目录202的方法以外，可借助使用者的输入而选择与机器人的三维图片一同显示的识别码中的至少一种。

关节目录202可包括以三维图片方式显示的机器人的各关节有关角度值及实际机器人模式的各关节有关角度值，机器人运动浏览器120可将关节目录202显示于画面窗口，并向使用者告知三维机器人和实际机器人有关各关节的角度。

关节分组菜单203是用于选择由多个关节组成的关节分组的菜单。此时，可通过使用者输入来设定由多个关节组成的关节分组。

例如，如图4a及图4b所示，在构成机器人的组件之间的关节上分别分配有识别码1号到识别码16号，在选择了包含在关节分组菜单203的“创建新关节分组”按钮后，能够以关节分组名称输入“右臂分组”。接着，在选择作为多个关节的识别码 3号及识别码5号关节后，当选择确认按钮时，识别码3号及识别码5号关节可设定为“右臂分组”，即，可设定为关节分组。

当通过关节分组菜单203而选择“右臂分组”时，机器人运动浏览器120识别成与设定为“右臂分组”的识别码3号及识别码5号相应的关节已被选择，通过将所选择的识别码3号及识别码5号以区别于其他识别码的颜色进行显示等方法，从而强调显示。

关节分组菜单203可包括作为用于编辑关节分组的菜单的关节分组编辑菜单。此时，关节分组编辑菜单是用于设定包含在关节分组中的关节有关加权值的菜单。

例如，可选择识别码11号、识别码13号及识别码15号关节设定为“右腿分组”，此时，由于识别码11号、识别码13号及识别码15号关节按不同位置可变更的角度范围不同，因此，通过关节分组编辑菜单按不同关节设定加权值，避免受到机器人的右腿有关动作，即，关节变更所产生动作的妨碍。

角度变更界面204是用于设定通过关节目录202选择的各个关节有关角度变更程度的用户界面，机器人运动浏览器120以通过角度变更界面204所输入的角度值，来变更所选择的关节的角度，将包含以相应角度值变更关节的组件而构成的机器人的三维图片显示于画面窗口。

例如，通过关节目录202来选择识别码3号，通过角度变更界面204来输入90 度角度值，则机器人运动浏览器120将与识别码3号相应的关节的角度变更为90度，可将包含以90度变更关节的组件的机器人的三维图片显示于画面窗口。

当通过关节目录202或分配给关节上的识别码来选择关节时，根据用于选择关节的输入方式，可设定移动方向。

根据本发明的一实施例，当通过用户输入并点击鼠标左键而选择关节时，可设定为所选择的关节沿着逆时针方向(CCW：Counter Clock Wise)，即，沿着(+)方向移动，当点击鼠标右键而选择关节时，可设定为所选择的关节沿着顺时针方向(CW： Clock Wise)，即，沿着(-)方向移动。

例如，点击鼠标左键而选择识别码3号关节并点击鼠标右键选择识别码4号关节后，当通过角度变更界面204而输入45度角度值时，识别码3号关节的角度值变更为正向+45度，识别码5号关节的角度值变更为逆向-45度，根据相应角度值，可设定关节移动的方向。

角度变更界面204可包括差异调整面板，用于变更通过关节目录202所选择的多个关节或通过关节分组菜单203所选择的关节分组的角度值使其相同。在此情况下，差异调整面板可包括用于选择加或减的按钮、用于设定所变更单位值的按钮。此时，在设定单位值(例如，0.1、1、10等)后，当选择用于加或减的按钮时，可从各关节的角度值中加上或减去单位值。

例如，使用鼠标左键选择识别码3号关节，并通过角度变更界面204输入20度角度值，识别码3号关节的角度值为+20度，使用鼠标右键选择识别码4号关节，并通过角度变更界面204输入30度角度值，识别码4号关节的角度值为-30度。此时，通过差异调整面板将单位值设定为1度，选择一次用于减法选择的按钮(CW按钮)，则识别码3号关节的角度值可从20度中减去1度而变更为19度，识别码4号关节的角度值可在-30度上加上1度而变更为-29度。

根据本发明的一实施例，在选择了包含在关节分组菜单203的“创建新关节分组”按钮后，以关节分组名称输入“双臂分组”，可选择确认按钮。

接着，通过包含在关节分组菜单203的关节分组编辑菜单并以鼠标左键选择识别码1号、识别码3号及识别码5号关节，可通过鼠标右键选择识别码2号、识别码4 号及识别码6号关节，并输入“x1.0”作为加权值。此时，当点击鼠标左键时，适用正向，作为1号、3号及5号关节相关加权值，可设定“x1.0”，当点击鼠标右键时，适用逆向，作为2号、4号及6号关节相关加权值，可设定“x-1.0”。

在输入加权值后选择确认按钮时，包含在关节分组菜单203的关节分组目录窗口中可添加“双臂分组”，当选择“双臂分组”时，机器人运动浏览器120将与机器人的三维图片一同显示的识别码中的1号、3号及5号识别码以区别于其他识别码的颜色(例如，蓝色)予以显示，并将识别码2号、识别码4号及识别码6号识别码以区别于其他识别码的其他颜色(例如，红色)予以显示。

接着，当通过包含在角度变更界面204的差异调整面板而变更角度值时，由于与左臂相对应的识别码1号、识别码3号及识别码5号关节有关加权值和与右臂相对应的识别码2号、识别码4号及识别码6号关节有关加权值设定为正相反的相同值，因此，可按照双臂呈对称姿势的方式变更角度值。

即，通过关节分组菜单203，可同时设定多个关节相关方向性及加权值，通过差异调整面板，可按照方向性及加权值，变更多个关节各自有关角度值。

在仅选择通过关节分组菜单203而设定的关节分组中的一部分而设置成不同加权值的情况下，例如，在“双臂分组”中仅选择识别码5号及6号关节，作为加权值设定为“x2.0”，则通过差异调整面板而变更的识别码5号及6号关节的角度值可不同于识别码1号、2号、3号及4号关节的角度值。即，对于关节分组内的全部或部分分组可设定加权值，在通过差异调整面板而变更角度值时，可适用已设定的加权值。

角度变更界面204可进一步包括将关节的角度值变更为对称值的左右对称按钮、上下对称按钮及原点对称按钮。例如，将与右臂相对应的识别码3号及识别码5号关节的角度值输入成与左臂相对应的识别码4号及6号关节的角度值相同时，会出现右臂的姿势和左臂的姿势无左右区分地变得相同的问题(例如，对应于右臂向内侧弯曲的姿势，左臂向外侧弯曲的不自然的姿势)。此时，在选择与左臂相对应的识别码4 号及6号关节后，选择左右对称按钮时，可变更角度值，使得呈现右臂和左臂相对称的自然姿势。

如上所述，组件之间的关节角度变更后，如图4a所示，机器人运动浏览器120 可将作为抬起双臂的状态的机器人的第一静止姿势显示于画面窗口，如图4b所示，可将作为放下双臂的状态的机器人的第二静止姿势显示于画面窗口。

关键帧菜单205是用于插入或删除由使用者编辑的机器人的静止姿势的菜单，在关键帧菜单205中选择插入菜单时，存储部110可将由使用者编辑的机器人的静止姿势按照通过时间轴界面201而配置的时间以关键帧单位进行存储，而在关键帧菜单 205中选择删除菜单时，存储部110可删除以关键帧单位存储的机器人的静止姿势。

即，如图4a所示，存储部110可将作为双臂抬起状态的机器人的第一静止姿势以通过时间轴界面201配置的0.2秒钟时刻的关键帧单位进行存储，如图4b所示，并可将作为双臂放下状态的机器人的第二静止姿势以通过时间轴界面201配置的0.4 秒钟时刻的关键帧单位进行存储。此时，借助用户输入，构成第一静止姿势或第二静止姿势的机器人的组件之间的关节可通过角度变更界面204进行变更，也可以变更通过时间轴界面201配置的时间。在此情况下，假定机器人运动从0秒钟为始进行再生， 0.2秒钟时刻及0.4秒钟时刻表示从开始时刻(0秒钟)经过相应时刻的瞬间。

机器人运动浏览器120可将运动单元参数界面显示于画面窗口，上述运动单元参数界面用于对与在构成机器人的多个组件之间的关节中的至少一个关节有关的柔软性及机器人的惯性力进行编辑。即，如图5所示，机器人运动浏览器120可将能够按照组件之间的不同关节，编辑柔软性阶段，并编辑机器人的惯性力阶段的运动单元参数界面。

再生菜单206是按插值法将存储于存储部110的第一静止姿势及第二静止姿势相连接，并以视频方式显示机器人的运动单元的菜单，当选择再生菜单206时，机器人运动浏览器120将在0秒钟(开始点)展开双臂的机器人的站立姿势、从开始点到 0.2秒钟后抬起双臂状态的机器人的第一静止姿势、从开始点到0.4秒钟后放下双臂状态的机器人的第二静止姿势相连接，并生成随时间自然移动的机器人的运动，能够以视频方式将机器人的运动显示于画面窗口。此时，机器人运动浏览器120可进一步适用如上所述的运动单元参数并生成机器人的运动单元。

机器人运动浏览器120在以视频方式将机器人的运动单元显示于画面窗口后，结束时可变更为预先登录的稳定的机器人的准备姿势而显示于画面窗口。

机器人运动浏览器120在激活仿真功能后，可与实物机器人相似地将机器人的运动单元以视频方式显示于画面窗口。例如，实物机器人的双脚中的至少一脚需要接触地面，因此，机器人运动浏览器120可考虑这种情况并以视频方式将机器人的运动单元显示于画面窗口。

当通过时间轴界面201选择特定时刻时，机器人运动浏览器120可将机器人的运动单元中与特定时刻相对应的静止姿势显示于画面窗口。例如，当通过时间轴界面 201选择0.3秒钟时刻时，机器人运动浏览器120从开始到0.2秒钟后的第一静止姿势变更为0.4秒钟后的第二静止姿势的过程中，可在画面窗口上显示与0.3秒钟时刻后相对应的45度抬起双臂状态的机器人的静止姿势。

训练菜单207是用于将显示于画面窗口的机器人的静止姿势和机器人运动编辑及再生装置100相连接的实际机器人模式进行同步化的菜单，由此，可将由使用者编辑的机器人的静止姿势适用于实际机器人模式，获取实际机器人模式的姿势信息，可将显示于画面窗口的机器人的静止姿势变更为实际机器人模式的姿势。此时，当实际机器人模式与显示于画面窗口的机器人的姿势存在差异时，机器人运动编辑及再生装置100可补偿其差异角度并完成同步化。例如，机器人运动编辑及再生装置100在实际机器人模式因磨损、受损等导致一侧腿部姿势扭曲的情况下，对其进行校正，可使显示于画面窗口的机器人和实际机器人模式同步化。

扭矩菜单208是用于控制同步化的实际机器人模式的菜单，当通过扭矩菜单208选择扭矩非激活时，实际机器人模式的关节失力，可随意变更关节，但当选择了扭矩激活时，实际机器人模式的关节获力，通过固定相应关节，可保持关节的角度。

例如，将肩部关节的扭矩非激活，通过实际机器人模式的肩部关节有关变更，变更为抬起臂部的姿势后，将肩部关节的扭矩激活，固定实际机器人模式的肩部关节，避免臂部抬起的姿势发生变更。此时，机器人运动编辑及再生装置100可获取包含有固定的关节的角度值的机器人的姿势有关信息。

如此，根据本发明的一实施例，可将基于时间轴的动画编辑技术借用于机器人的运动单元编辑，因此，相比于以往的方式，可提供直观的运动单元编辑环境，非专业人士也可以直观地编辑机器人的运动单元，从而可提高使用者便利性。

并且，根据本发明的一实施例，在编辑机器人的运动单元时，无需直接驱动实际机器人模式，也可以通过显示于画面窗口的机器人的运动单元来实现确认其结果。

图6为表示根据本发明的一实施例的运动编辑有关画面窗口的图。

首先，存储部110可存储通过运动单元编辑程序所生成的机器人的运动单元，此时，存储部110在不超出存储器物理空间的前提下存储大量机器人的运动单元，也可以独立地仅存储在机器人的运动单元中由使用者选择的运动单元。

机器人运动浏览器120运行运动编辑程序，可加载通过运动单元编辑程序生成并存储于存储部110的机器人的运动单元。

参照图6，机器人运动浏览器120可将流程图界面301、链接菜单302及再生菜单206显示于画面窗口。流程图界面301是按顺序配置机器人的运动单元并用于生成连续性机器人的运动的用户界面，设定有运动参数的机器人的运动单元可通过流程图界面301进行配置。

此时，运动参数可通过运动参数界面输入，如图7所示，机器人运动浏览器120 可在画面窗口上显示运动参数界面。运动参数界面是用于设定包含有机器人的运动单元相关反复次数、再生速度及可调用与否的运动参数的用户界面，可按不同运动单元设置运动参数。

机器人的运动单元通过流程图界面301完成配置后，通过拖拽(drag and drop)方式等，可变更所配置的顺序，机器人运动浏览器120可按照已变更的机器人的运动单元相关配置，通过重新连接运动单元并生成运动。

链接菜单302是用于插入或删除设定有运动参数的机器人的运动单元的菜单，当在链接菜单302中选择插入菜单时，机器人运动浏览器120可将所选择的机器人的运动单元包含到运动后进行连接，而当在链接菜单302中选择删除菜单时，机器人运动浏览器120可删除在运动中选择的机器人的运动单元。

如上所述，再生菜单206是用于以视频方式显示机器人的运动的菜单，当选择再生菜单206时，机器人运动浏览器120可利用通过流程图界面301而输入的机器人的运动单元相关配置、运动参数、结束运动单元，可生成机器人的运动单元有关连续性动作的运动，并能够在画面窗口上以视频方式显示运动。

参照如图6所示的流程图界面301，以第一运动单元、第二运动单元,第三运动单元的顺序配置有运动单元，在第一运动单元中，再生速度为1倍、反复次数为1 次，并且顺序为第一，关于可调用与否问题上，可实现自动调用，在第二运动单元中，再生速度为2倍、反复次数为3次，关于可调用与否问题上，可实现调用，在第三运动单元中，再生速度为1倍、反复次数为1次，关于可调用与否问题上，无法实现调用。

机器人运动浏览器120可按照第一运动单元、第二运动单元、第三运动单元的顺序进行连接并生成运动。

机器人运动浏览器120能够以视频方式在画面窗口上显示所生成的运动，此时，利用运动参数，可按照不同运动单元，适用再生速度及反复次数。即，机器人运动浏览器120可将以1倍的再生速度反复1次第一运动单元的视频、以2倍的再生速度反复3次的第二运动单元、以1倍的再生速度反复1次第三运动单元的视频相连接并显示于画面窗口。

机器人运动浏览器120可按照包含在运动参数的可调用与否，从确认为可调用的第一运动单元或第二运动单元开始以视频方式显示于画面窗口。此时，当从第二运动单元开始以视频方式显示时，第一运动单元会不显示。

参照流程图界面301，第一运动单元与第一结束运动单元相连接，第二运动单元未与结束运动单元相连接，第三运动单元与第二结束运动单元相连接。在此情况下，第一结束运动单元及第二结束运动单元可以是结束时显示的重心为稳定状态的运动单元。

例如，机器人运动浏览器120在以视频方式显示第一运动单元的过程中输入结束命令时，可表示与第一运动单元相连接的第一结束运动单元。

并且，机器人运动浏览器120在以视频方式显示第二运动单元的过程中输入结束命令时，由于不存在与第二运动单元相连接的结束运动单元，因此，仅显示第二运动单元后，可结束运动的再生。

即，在以视频方式显示与结束运动单元未连接的运动单元的过程中，当输入结束命令时，如按照强制结束命令执行的过程，仅显示相应运动单元后，可结束运动的再生。

参照图6说明的上述运动编辑可由运动编辑程序来执行，参照图4a及图4b说明的运动单元编辑可由运动单元编辑程序来执行。

存储部110可存储包含有由运动单元编辑程序生成的运动单元、由运动编辑程序生成的运动及由多个运动所组成的运动分组等的运动项目文件。

机器人的存储器有限，无法将大量的运动存储于机器人的存储器，根据具体目的，可将运动项目文件分离为多个，关于选择并下载相应运动项目文件的方式，由于运动项目文件为多个，应将相应文件以目录或压缩文件方式捆绑压缩并进行存储，各文件之间需要采取相互复制所需运动的作业。

但是，对于一个运动项目文件，以数据库方式参照运动单元并生成运动，根据具体目的对多个运动进行分组并生成运动分组，关于选择运动分组而不是选择运动项目文件并下载与相应运动分组相对应的文件的方式，将上述文件以目录或压缩文件方式捆绑压缩并进行存储，各文件之间无需采取相互复制所需运动的作业。

对此，通过以运动分组来设定按目的对运动进行分组的功能，而不是通过运动项目文件来进行分组，从而每次无需生成新的运动项目文件，也可以再次使用现有的运动项目文件，因此，便于实施运动项目文件有关维护管理，相应文件有关重复使用率也可以增加。

应理解的是，上述有关本发明的说明仅为示例性的，本发明所属领域的普通技术人员可在不变更本发明的技术思想或必要特征的前提下轻松地将其变形为其他具体实施方式。因此，应理解如上所述的实施例在所有方面仅为示例性的，而并非限定性的。例如，以一体式说明的各结构要素可以采用分散式而实施，同样地，以分散式说明的结构要素能够采用结合方式而实施。

本发明的范围由本发明所要保护的内容来表示，本发明所要保护的内容有关含义和范围以及从其等同概念导出的所有变更或变形实施方式均应包含在本发明的范围。

Claims (11)

1.一种机器人运动编辑及再生装置，其特征在于，包括：

存储部，用于将机器人的三维图片文件和借助用户输入而编辑的各时间上述机器人的静止姿势以关键帧单位进行存储；以及

机器人运动浏览器，用于以视频方式显示机器人的运动单元，上述机器人的运动单元按照插值法将所存储的上述关键帧之间的静止姿势相连接，

上述机器人运动浏览器进一步显示用于依次登录上述运动单元的流程图界面，按照通过上述流程图界面而输入的顺序，以视频方式显示将上述运动单元相连接的运动，

上述存储部存储与通过上述流程图界面而输入的上述运动单元相连接的重量中心为稳定状态的结束运动单元，

当输入上述运动的视频显示中的结束命令时，上述机器人运动浏览器连接并显示上述结束运动单元。

2.根据权利要求1所述的机器人运动编辑及再生装置，其特征在于，

上述存储部进一步存储分配给构成上述机器人的多个组件之间的关节中的识别码，

上述机器人运动浏览器为了编辑上述机器人的静止姿势，显示上述机器人的三维图片的同时还显示分配给上述关节的识别码。

3.根据权利要求1所述的机器人运动编辑及再生装置，其特征在于，

当选择在构成上述机器人的多个组件之间的关节中的至少一个关节时，上述机器人运动浏览器进一步显示用于对所选择的上述关节的角度进行编辑的角度变更界面，

上述存储部存储上述机器人的静止姿势，上述机器人的静止姿势包括以通过上述角度变更界面而输入的角度值对角度进行编辑的组件。

4.根据权利要求1所述的机器人运动编辑及再生装置，其特征在于，

上述机器人运动浏览器进一步显示用于将上述机器人的静止姿势按各时间登录的时间轴界面，

上述存储部按照通过上述时间轴界面而输入的时刻，将上述机器人的静止姿势存储为关键帧。

5.根据权利要求1所述的机器人运动编辑及再生装置，其特征在于，上述机器人运动浏览器进一步显示运动单元参数界面，上述运动单元参数界面用于对与在构成上述机器人的多个组件之间的关节中的至少一个关节有关的柔韧性及上述机器人的惯性力进行编辑，利用通过上述运动单元参数界面而输入的运动单元参数，以视频方式显示上述运动单元。

6.根据权利要求1所述的机器人运动编辑及再生装置，其特征在于，上述机器人运动浏览器进一步显示用于对上述运动单元有关再生速度、反复次数及可调用与否进行编辑的运动参数界面，利用通过上述运动参数界面而输入的运动参数，以视频方式显示上述运动。

7.根据权利要求1所述的机器人运动编辑及再生装置，其特征在于，上述机器人的三维图片文件包括由上述机器人运动浏览器运行的运动单元编辑程序中默认提供的文件以及借助上述用户操作并通过机器人组装程序而编辑并存储的文件中的至少一个文件。

8.根据权利要求1所述的机器人运动编辑及再生装置，其特征在于，上述存储部将上述静止姿势以数据库方式进行参照并存储与上述静止姿势相连接的运动单元，将上述运动单元以数据库方式进行参照并存储与上述运动单元相连接的运动。

9.根据权利要求1所述的机器人运动编辑及再生装置，其特征在于，上述存储部对于与上述运动单元相连接的运动，将按目的分组的运动分组存储到一个运动项目文件。

10.一种机器人运动编辑及再生方法，其特征在于，包括：

将机器人的三维图片文件和借助用户输入而编辑的各时间上述机器人的静止姿势以关键帧单位进行存储的步骤；以及

以视频方式对机器人的运动单元进行显示的步骤，上述机器人的运动单元按照插值法将所存储的上述关键帧之间的静止姿势相连接，

在上述进行显示的步骤中，进一步显示用于依次登录上述运动单元的流程图界面，按照通过上述流程图界面而输入的顺序，以视频方式显示将上述运动单元相连接的运动，

在上述进行存储的步骤中，存储与通过上述流程图界面而输入的上述运动单元相连接的重量中心为稳定状态的结束运动单元，

在上述进行显示的步骤中，当输入上述运动的视频显示中的结束命令时，连接并显示上述结束运动单元。

11.一种计算机可读记录介质，其特征在于，存储有用于运行权利要求10所述的机器人运动编辑及再生方法的计算机程序。