CN106737747B - 一种机器人双臂自平衡方法及机器人 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种机器人双臂自平衡方法及机器人，用于解决现有技术中服务机器人因承载重物或者遇到机体倾斜使得机器人不能保持双臂平衡而使双臂上的物体掉落而损坏，双臂上的物品安全得不到保证的技术问题。本发明实施例方法包括：通过控制机器人的手臂的电机转动角度及根据第一陀螺仪的倾斜角转动手掌调整手掌处于平衡状态；根据实时检测到的第一陀螺仪和第二陀螺仪的输出数据判断机器人的机体倾斜角是否有变化；若机器人的机体倾斜角有变化，计算机器人的机体的倾斜角，并根据倾斜角上下移动手臂或转动手掌。

Description

一种机器人双臂自平衡方法及机器人

技术领域

本发明涉及机器人领域，尤其涉及一种机器人双臂自平衡方法及机器人。

背景技术

在最近的几年时间，从扫地机器人、无人工厂，到“阿尔法狗”和李世石的人机大战，人工智能可谓攒足了人气。机器人在给未来生活带来无限想象的同时，也引发了人们对“机器换人”的担忧。然而，这样的担忧来得过早了。前段时间，有人梳理广州大众餐饮机器人使用情况发现，曾经“聘用”机器人服务员的几家餐厅，已有两家关门歇业。剩下一家虽仍在营业，但机器人服务员却被老板“炒了鱿鱼”。主要的原因之一是机器人的运动控制系统有问题，从而使其无法将食物平稳送到餐桌上。

目前，服务机器人的应用比较简单，一般是导航和语音，还有就是识别并跟踪用户，而在外观上，仿人服务机器人的双臂固定不动或者是直接被控制伸展，这使得服务机器人在日常生活服务中不能更好地为人类服务。

现有的服务机器人技术在双臂上的应用太过简单，追求外观美丽，很少考虑服务机器人双臂的自主平衡问题。然而，如果服务机器人的双臂不能像人的双手一样平稳地端东西，那么服务机器人就不能更好地服务于人类。目前的服务机器人，包括餐厅机器人、迎宾机器人、酒店机器人等双臂机器人，因承载、挂吊重物或者遇到机体倾斜使得机器人在停止过程或者运动过程中，不能保持双臂平衡而使双臂上的物体掉落而损坏，双臂上的物品安全得不到保证。

发明内容

本发明实施例提供了一种机器人双臂自平衡方法及机器人，解决了现有技术中服务机器人因承载重物或者遇到机体倾斜使得机器人不能保持双臂平衡而使双臂上的物体掉落而损坏，双臂上的物品安全得不到保证的技术问题。

本发明实施例提供的一种，包括：

机器人，机器人的手臂包括可旋转的手掌、手肘和肩膀转动关节；

手掌设置有第一陀螺仪，机器人底部设置有第二陀螺仪；

方法步骤包括：通过控制机器人的手臂的电机转动角度及根据第一陀螺仪的倾斜角转动手掌调整手掌处于平衡状态；

根据实时检测到的第一陀螺仪和第二陀螺仪的输出数据判断机器人的机体倾斜角是否有变化；

若机器人的机体倾斜角有变化，计算机器人的机体的倾斜角，并根据倾斜角上下移动手臂或转动手掌。

可选地，通过控制机器人的手臂的电机转动角度及根据第一陀螺仪的倾斜角转动手掌调整手掌处于平衡状态具体包括：

以肩膀转动关节为原点，设置手掌、手肘的坐标，并根据手掌、手肘和肩膀转动关节计算手臂的前臂与水平轴的夹角a1及手臂的上臂与水平轴的夹角a2；

根据夹角a1及夹角a2控制机器人的手臂的电机转动角度，并控制手掌的关节的电机根据第一陀螺仪的前后倾斜角大小转动，调整手掌处于平衡状态。

可选地，根据夹角a1及夹角a2控制机器人的手臂的电机转动角度，并控制手掌的关节的电机根据第一陀螺仪的前后倾斜角大小转动，调整手掌处于平衡状态之后还包括：

根据预设的机器人的承载物的重量范围控制机器人的两个手臂的输出力矩。

可选地，根据实时检测到的第一陀螺仪和第二陀螺仪的输出数据判断机器人的机体倾斜角是否有变化包括：

根据检测到的第一陀螺仪和第二陀螺仪的输出数据获取机器人的机体和两个手臂的姿态信息，并判断机器人的机体倾斜角是否有变化。

可选地，若机器人的机体倾斜角有变化，计算机器人的机体的倾斜角，并根据倾斜角上下移动手臂或转动手掌包括：

若机器人的机体倾斜角有变化，计算机器人的机体的左右倾斜角和前后倾斜角，并根据左右倾斜角上下移动手臂，根据前后倾斜角转动手掌。

本发明实施例提供的一种机器人，包括：

机体、手臂和手臂自平衡控制器，手臂包括可旋转的手掌、手肘和肩膀转动关节；

手掌设置有第一陀螺仪，机体的底部设置有第二陀螺仪；

手臂自平衡控制器包括：控制模块，用于通过控制机器人的手臂的电机转动角度及调整手掌处于平衡状态；

预设模块，用于根据预设的机器人的承载物的重量范围控制机器人的两个手臂的输出力矩；

判断模块，用于根据实时检测到的第一陀螺仪和第二陀螺仪的输出数据判断机器人的机体倾斜角是否有变化；

调整模块，用于若机器人的机体倾斜角有变化，计算机器人的机体的倾斜角，并根据倾斜角上下移动手臂或转动手掌。

可选地，控制模块包括：

计算单元，用于以肩膀转动关节为原点，设置手掌、手肘的坐标，并根据手掌、手肘和肩膀转动关节计算手臂的前臂与水平轴的夹角a1及手臂的上臂与水平轴的夹角a2；

控制单元，用于根据夹角a1及夹角a2控制机器人的手臂的电机转动角度，并控制手掌的关节的电机根据第一陀螺仪的前后倾斜角大小转动，调整手掌处于平衡状态。

可选地，判断模块包括：

判断单元，用于根据检测到的第一陀螺仪和第二陀螺仪的输出数据获取机器人的机体和两个手臂的姿态信息，并判断机器人的机体倾斜角是否有变化。

可选地，调整模块包括：

调整单元，用于若机器人的机体倾斜角有变化，计算机器人的机体的左右倾斜角和前后倾斜角，并根据左右倾斜角上下移动手臂，根据前后倾斜角转动手掌。

可选地，手掌设置有胶垫。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：

本发明实施例提供了一种机器人双臂自平衡方法及机器人，包括：机器人，机器人的手臂包括可旋转的手掌、手肘和肩膀转动关节；手掌设置有第一陀螺仪，机器人底部设置有第二陀螺仪；方法步骤包括：通过控制机器人的手臂的电机转动角度及根据第一陀螺仪的倾斜角转动手掌调整手掌处于平衡状态；根据实时检测到的第一陀螺仪和第二陀螺仪的输出数据判断机器人的机体倾斜角是否有变化；若机器人的机体倾斜角有变化，计算机器人的机体的倾斜角，并根据倾斜角上下移动手臂或转动手掌，本发明实施例中通过基于仿生学对机器人双臂进行数学建模，并将建立的数学模型与机器人的陀螺仪姿态信息进行结合，生成出可以快速反应，准确的机器人双臂平衡数学模型，并在机器人的手掌及机体底部设置陀螺仪，并根据检测到的陀螺仪的输出数据判断机器人机体倾斜角是否有变化，根据倾斜角上下移动手臂或转动手掌，从而保持机器人机体的平衡，解决了现有技术中服务机器人因承载重物或者遇到机体倾斜使得机器人不能保持双臂平衡而使双臂上的物体掉落而损坏，双臂上的物品安全得不到保证的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的一种机器人双臂自平衡方法的一个实施例的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的一种机器人双臂自平衡方法的另一个实施例的流程示意图；

图3为本发明实施例提供的机器人的手臂模型的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的机器人手臂垂直向下移动时的手臂模型的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的机器人的机体左右倾斜切面图；

图6为本发明实施例提供的一种机器人双臂自平衡方法的一个实施例的流程示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种机器人双臂自平衡方法及机器人，用于解决现有技术中服务机器人因承载重物或者遇到机体倾斜使得机器人不能保持双臂平衡而使双臂上的物体掉落而损坏，双臂上的物品安全得不到保证的技术问题。

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明实施例提供的一种机器人双臂自平衡方法的一个实施例包括：

机器人，机器人的手臂包括可旋转的手掌、手肘和肩膀转动关节；

手掌设置有第一陀螺仪，机器人底部设置有第二陀螺仪；

需要说明的是，在机器人的手掌、手肘和肩膀转动关节处均设置有驱动电机，即机器人双臂分别设置有三个可自由控制的驱动电机，保证机器人的手臂能够像人的手臂的关节一样进行上下移动。

方法步骤包括：101、通过控制机器人的手臂的电机转动角度及根据第一陀螺仪的倾斜角转动手掌调整手掌处于平衡状态；

首先，在机器人处于静止启动前的状态时，通过控制机器人的手臂上手掌、手肘和肩膀转动关节的电机转动角度调整机器人手臂的角度及根据第一陀螺仪的倾斜角控制手掌处的电机转动来转动机器人的手掌，使得机器人的手掌能够处于水平位置，达到平衡状态，并且机器人双臂的手掌能够平行、处于同一高度地伸出于机器人的正前方，以便于在机器人双臂的手掌上平稳地放置物品，如餐馆的托盘、食物等。

102、根据实时检测到的第一陀螺仪和第二陀螺仪的输出数据判断机器人的机体倾斜角是否有变化；

在机器人的行进过程中，实时地检测位于机器人的双臂的手掌上的第一陀螺仪和位于机器人机体底部的第二陀螺仪的输出数据，判断机器人的机体倾斜角是否有变化，即判断机器人在行进过程中是否有存在由于搬运的物品过重或遇到障碍等情况而导致机器人的机体发生倾斜的情况。

103、若机器人的机体倾斜角有变化，计算机器人的机体的倾斜角，并根据倾斜角上下移动手臂或转动手掌。

若机器人的机体倾斜角有变化，即机器人的机体发生了倾斜，则计算机器人的机体的倾斜角，如前后倾斜角、左右倾斜角等，根据倾斜角的性质对应的作出如上下移动手臂或转动手掌的调整，以使得机器人的手掌始终处于平衡的状态，防止放置于机器人手掌的物品、食物等滑落。

以上为对本发明实施例提供的一种机器人双臂自平衡方法的一个实施例的详细描述，以下将对本发明提供的一种机器人双臂自平衡方法的另一个实施例进行详细的描述。

请参阅图2，本发明实施例提供的一种机器人双臂自平衡方法的另一个实施例包括：

201、以肩膀转动关节为原点，设置手掌、手肘的坐标，并根据手掌、手肘和肩膀转动关节计算手臂的前臂与水平轴的夹角a1及手臂的上臂与水平轴的夹角a2；

首先，可基于仿生学进行对机器人的双臂的数学模型的设计，如图3所示，为机器人的手臂模型。其中，以A表示机器人的手掌，以B表示机器人的手肘，以O表示机器人的肩膀转动关节，可以以肩膀转动关节为原点，并以肩膀转动关节为坐标原点建立直角坐标系，根据直角坐标系设置手掌、手肘的坐标，A、B和O的坐标分别为A(x3，y3)、B(x2，y2)和O(0,0)，且AB＝L1，BO＝L2，x轴与OB的夹角为a2，若以B为原点建立直角坐标系，则其x轴与AB的夹角为a1。因此，根据手掌、手肘和肩膀转动关节可以计算手臂的前臂与水平轴的夹角a1及手臂的上臂与水平轴的夹角a2，根据机器人手臂的结构进行动力学分析可得手臂的动力学方程，动力学方程具体如下：

x2＝L2*cos(a2)；

y2＝L2*sin(a2)；

x3＝L2*cos(a2)+L1*cos(a1)；

y3＝L2*sin(a2)+L1*sin(a1)；

由于L1、L2分别为前臂和上臂的长度，且其长度已固定，因此可通过手掌和手肘的坐标，即A和B的坐标轻易求出前臂与水平轴的夹角a1及手臂的上臂与水平轴的夹角a2。

202、根据夹角a1及夹角a2控制机器人的手臂的电机转动角度，并控制手掌的关节的电机根据第一陀螺仪的前后倾斜角大小转动，调整手掌处于平衡状态；

为便于手掌处于平衡状态及为了机器人手臂受力平衡，一般可以使得前臂与水平轴的夹角a1为180°，手臂的上臂与水平轴的夹角a2为225°。因此，可以根据夹角a1及夹角a2控制机器人的手臂的电机转动角度，同时还需要控制手掌的关节的电机根据第一陀螺仪的前后倾斜角大小转动，调整手掌处于平衡状态。

具体地，如图4所示，为机器人手臂垂直向下移动L3的距离时，机器人的手臂模型。当机器人手臂垂直向下移动L3的距离时，以A1(x31，y31)和B1(x21，y21)表示移动后的手掌和手肘的坐标，此时手臂各关节的数据具体如下：

x31＝L2*cos(a2)+L1*cos(a1)；

y31＝L2*sin(a2)+L1*sin(a1)-L3；

因此，为使得机器人手臂能重新回到原先的位置，需要将将机器人的手臂垂直向上运动L3，此时：

可知，肩膀转动关节(O点)需要转动的角度为：a21-a2；

可知，手肘关节(B点)要转动的角度为：a11-a1；手掌关节(A点)的转动由第一陀螺仪控制。

203、根据预设的机器人的承载物的重量范围控制机器人的两个手臂的输出力矩；

由于机器人无法预先知道搬运的物品的重量，因此在搬运之前，通过在机器人的设定屏幕上设定物品的重量范围，使得可以根据预设的机器人的承载物的重量范围控制机器人的两个手臂的输出力矩，这样可以让机器人预先输出合适的力矩避免机器人双臂因突然加重物出现很大的晃动。

204、根据检测到的第一陀螺仪和第二陀螺仪的输出数据获取机器人的机体和两个手臂的姿态信息，并判断机器人的机体倾斜角是否有变化；

在机器人的行进过程中，实时地检测位于机器人的双臂的手掌上的第一陀螺仪和位于机器人机体底部的第二陀螺仪的输出数据，判断机器人的机体倾斜角是否有变化，即判断机器人在行进过程中是否有存在由于搬运的物品过重或遇到障碍等情况而导致机器人的机体发生倾斜的情况。

205、若机器人的机体倾斜角有变化，计算机器人的机体的左右倾斜角和前后倾斜角，并根据左右倾斜角上下移动手臂，根据前后倾斜角转动手掌。

若机器人的机体倾斜角有变化，即机器人的机体发生了倾斜，则计算机器人的机体的倾斜角，如前后倾斜角、左右倾斜角等，根据倾斜角的性质对应的作出如上下移动手臂或转动手掌的调整，以使得机器人的手掌始终处于平衡的状态，防止放置于机器人手掌的物品、食物等滑落。

具体的，在机器人运动或者静止的过程中，可以根据机器人机体内部的第一陀螺仪和第二陀螺仪监测机体的姿态，根据第一陀螺仪和第二陀螺仪检测到的姿态信息建立XYZ空间直角坐标系或极坐标，通过坐标变换，变换后的坐标有两个，一个是正对机器人的直角坐标系XOZ，对应的是机器人左右两侧的姿态，另一个是以机器人侧面建立的直角坐标系YOZ，对应的是机器人前后两侧的姿态，并根据机器人的姿态调整双臂的平衡。

假如机器人双臂原保持平衡，突然机体倾斜角有变化，为了保持手掌上的物品安全，手臂必须尽快保持保衡，此时左右倾斜变化的角度为E，前后倾斜变化的角度为F，机器人双臂间的中心距离为L，则手臂的手掌关节A迅速往机体前后倾斜相反的方向转动角度F，这样手掌就能快速保持水平。如图5所示，为机器人的机体左右倾斜切面图，为了使手臂尽量少受机体左右倾斜的影响，机器人左右手臂应该同时分别上下移动L3＝0.5*L*tan(E)，上下移动过程中B关节和O关节的转动角度如前。

需要说明的是，在机器人移动的过程中，位于手掌中的第一陀螺仪不断反馈手掌的姿态信息，而手掌关节A的电机会根据手掌的姿态信息中前后倾斜角的变化值转动相应的变化值使手掌始终保持水平位置。

本发明实施例中提供了一种机器人双臂自平衡方法，对机器人双臂进行数学建模，建立的数学模型与机器人的陀螺仪姿态信息进行结合，生成出可以快速反应，准确的机器人双臂平衡数学模型。这种基于仿生学的机器人双臂自平衡方法的控制方法简单，通过不断量测和监督机器人的机体倾斜角的变化，即可实现掌握变化信息，以降低不确定性带来的风险，并且将机器人的数学模型与陀螺仪姿态信息进行结合及时调整双臂的姿态，保证手掌上物品的安全，使得机器人可在倾斜或不平的路面载物行驶。此外还可以通过预设重物范围，减少机器人双臂因突然承载重物摇摆的幅度，快速恢复平衡。

以上为本发明实施例提供的一种机器人双臂自平衡方法的另一个实施例的详细描述，以下将对本发明实施例提供的一种机器人进行详细的描述。

请参阅图6，本发明实施例提供的一种机器人包括：

机体、手臂和手臂自平衡控制器，手臂包括可旋转的手掌、手肘和肩膀转动关节；

手掌设置有第一陀螺仪，机体的底部设置有第二陀螺仪；

手臂自平衡控制器包括：控制模块301，用于通过控制机器人的手臂的电机转动角度及调整手掌处于平衡状态；控制模块301包括：

计算单元3011，用于以肩膀转动关节为原点，设置手掌、手肘的坐标，并根据手掌、手肘和肩膀转动关节计算手臂的前臂与水平轴的夹角a1及手臂的上臂与水平轴的夹角a2；

控制单元3012，用于根据夹角a1及夹角a2控制机器人的手臂的电机转动角度，并控制手掌的关节的电机根据第一陀螺仪的前后倾斜角大小转动，调整手掌处于平衡状态。

预设模块302，用于根据预设的机器人的承载物的重量范围控制机器人的两个手臂的输出力矩；

判断模块303，用于根据实时检测到的第一陀螺仪和第二陀螺仪的输出数据判断机器人的机体倾斜角是否有变化；判断模块包括：

判断单元3031，用于根据检测到的第一陀螺仪和第二陀螺仪的输出数据获取机器人的机体和两个手臂的姿态信息，并判断机器人的机体倾斜角是否有变化。

调整模块304，用于若机器人的机体倾斜角有变化，计算机器人的机体的倾斜角，并根据倾斜角上下移动手臂或转动手掌；调整模块包括：

调整单元3041，用于若机器人的机体倾斜角有变化，计算机器人的机体的左右倾斜角和前后倾斜角，并根据左右倾斜角上下移动手臂，根据前后倾斜角转动手掌。

需要说明的是，机器人的手掌设置有胶垫。为了使机器人的手臂搬运物品时更加平稳，在机器人手臂的两个手掌上加上一个厚厚的软胶垫，既可以防滑，也可以起到缓冲减震的作用。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (3)

1.一种机器人双臂自平衡方法，其特征在于，包括：

机器人，所述机器人的手臂包括可旋转的手掌、手肘和肩膀转动关节；

所述手掌设置有第一陀螺仪，所述机器人底部设置有第二陀螺仪；

方法步骤包括：通过控制所述机器人的手臂的电机转动角度及根据第一陀螺仪的倾斜角转动所述手掌调整所述手掌处于平衡状态；

以所述肩膀转动关节为原点，设置所述手掌、所述手肘的坐标，并根据所述手掌、所述手肘和所述肩膀转动关节计算所述手臂的前臂与水平轴的夹角a1及所述手臂的上臂与水平轴的夹角a2；

具体的，以A表示机器人的手掌，以B表示机器人的手肘，以O表示机器人的肩膀转动关节，若以肩膀转动关节为原点建立直角坐标系，则A、B和O的坐标分别为A(x3，y3)、B(x2，y2)和O(0,0)，且AB＝L1，BO＝L2，x轴与OB的夹角为a2，若以B为原点建立直角坐标系，则其x轴与AB的夹角为a1，则有：

x2＝L2*cos(a2)；

y2＝L2*sin(a2)；

x3＝L2*cos(a2)+L1*cos(a1)；

y3＝L2*sin(a2)+L1*sin(a1)；

根据所述夹角a1及所述夹角a2控制所述机器人的手臂的电机转动角度，并控制所述手掌的关节的电机根据所述第一陀螺仪的前后倾斜角大小转动，调整所述手掌处于平衡状态；

具体的，当机器人手臂垂直向下移动L3的距离时，以A1(x31，y31)和B1(x21，y21)表示移动后的手掌和手肘的坐标，此时手臂各关节的数据具体如下：

x31＝L2*cos(a2)+L1*cos(a1)；

y31＝L2*sin(a2)+L1*sin(a1)-L3；

为使得机器人手臂能重新回到移动之前的位置，即将机器人的手臂垂直向上运动L3，此时：

则肩膀转动关节O需要转动的角度为：a21-a2；

手肘关节B要转动的角度为：a11-a1；手掌关节A的转动由第一陀螺仪控制；

根据检测到的所述第一陀螺仪和所述第二陀螺仪的输出数据获取所述机器人的机体和两个手臂的姿态信息，并判断所述机器人的机体倾斜角是否有变化；

若所述机器人的机体倾斜角有变化，计算所述机器人的机体的左右倾斜角和前后倾斜角，并根据所述左右倾斜角上下移动机器人的两支所述手臂，以使两支所述手臂位于同一高度，根据所述前后倾斜角转动所述手掌；

根据预设的所述机器人的承载物的重量范围控制所述机器人的两个手臂的输出力矩。

2.一种机器人，其特征在于，包括：

机体、手臂和手臂自平衡控制器，所述手臂包括可旋转的手掌、手肘和肩膀转动关节；

所述手掌设置有第一陀螺仪，所述机体的底部设置有第二陀螺仪；

所述手臂自平衡控制器包括：控制模块，用于通过控制所述机器人的所述手臂的电机转动角度及调整所述手掌处于平衡状态；

所述控制模块包括：

计算单元，用于以所述肩膀转动关节为原点，设置所述手掌、所述手肘的坐标，并根据所述手掌、所述手肘和所述肩膀转动关节计算所述手臂的前臂与水平轴的夹角a1及所述手臂的上臂与水平轴的夹角a2；

具体的，以A表示机器人的手掌，以B表示机器人的手肘，以O表示机器人的肩膀转动关节，若以肩膀转动关节为原点建立直角坐标系，则A、B和O的坐标分别为A(x3，y3)、B(x2，y2)和O(0,0)，且AB＝L1，BO＝L2，x轴与OB的夹角为a2，若以B为原点建立直角坐标系，则其x轴与AB的夹角为a1，则有：

x2＝L2*cos(a2)；

y2＝L2*sin(a2)；

x3＝L2*cos(a2)+L1*cos(a1)；

y3＝L2*sin(a2)+L1*sin(a1)；

控制单元，用于根据所述夹角a1及所述夹角a2控制所述机器人的手臂的电机转动角度，并控制所述手掌的关节的电机根据所述第一陀螺仪的前后倾斜角大小转动，调整所述手掌处于平衡状态；

具体的，当机器人手臂垂直向下移动L3的距离时，以A1(x31，y31)和B1(x21，y21)表示移动后的手掌和手肘的坐标，此时手臂各关节的数据具体如下：

x31＝L2*cos(a2)+L1*cos(a1)；

y31＝L2*sin(a2)+L1*sin(a1)-L3；

为使得机器人手臂能重新回到移动之前的位置，即将机器人的手臂垂直向上运动L3，此时：

则肩膀转动关节O需要转动的角度为：a21-a2；

手肘关节B要转动的角度为：a11-a1；手掌关节A的转动由第一陀螺仪控制；

预设模块，用于根据预设的所述机器人的承载物的重量范围控制所述机器人的两个手臂的输出力矩；

判断模块，用于根据检测到的所述第一陀螺仪和所述第二陀螺仪的输出数据获取所述机器人的机体和两个手臂的姿态信息，并判断所述机器人的机体倾斜角是否有变化；

调整模块，用于若所述机器人的机体倾斜角有变化，计算所述机器人的机体的左右倾斜角和前后倾斜角，并根据所述左右倾斜角上下移动机器人的两支所述手臂，以使两支所述手臂位于同一高度，根据所述前后倾斜角转动所述手掌。

3.根据权利要求2所述的机器人，其特征在于，所述手掌设置有胶垫。

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