CN109605367A - 一种机器人编程方法、装置及设备、存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种机器人编程方法、装置及设备、存储介质，该方法包括：确定与所述机器人的初始姿态对应的初始状态参数集；接收外部触发的指令；当接收的指令为指示执行参数配置的指令时，获取所述机器人在当前姿态下各个关节的运动状态参数，确定机器人从上一姿态运动至当前姿态所需的过程状态参数集，返回所述接收外部触发的指令的步骤；当接收的指令为指示执行代码确定的指令时，依据预设的模板代码、已确定的初始状态参数集及各个过程状态参数集确定控制代码。避免因需要对多个舵机分别编程导致的机器人运动时各个关节的协调性能不高的问题。

Description

一种机器人编程方法、装置及设备、存储介质

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编程方法、装置及设备、存储介质。

背景技术

在机器人领域中，需要将控制机器人运动的控制程序存储在机器人中，当机器人运动时，通过运行该控制程序实现机器人的前行、转弯、后退、跳跃等动作。机器人通常会具有多个关节，在执行动作时，需要各个关节的协调配合，换言之，控制程序需要控制各个关节的动作。

相关的机器人编程方式中，通常是分别对每个关节舵机进行编程，然后将各个关节舵机的控制程序整合在一起，得到控制整个机器人运动的控制程序，以达到多个舵机相互配合完成机器人的整个动作的效果。

上述方式中，因需要对多个舵机分别编程导致机器人运动时各个关节的协调性能不高的问题，且编程方式也较为麻烦。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种机器人编程方法、装置及设备、存储介质，避免因需要对多个舵机分别编程导致的机器人运动时各个关节的协调性能不高的问题。

本发明第一方面提供一种机器人编程方法，该方法包括：

确定与所述机器人的初始姿态对应的初始状态参数集；所述初始状态参数集包含机器人在初始姿态下各个关节的运动状态参数；

接收外部触发的指令；

当接收的指令为指示执行参数配置的指令时，获取所述机器人在当前姿态下各个关节的运动状态参数，确定机器人从上一姿态运动至当前姿态所需的过程状态参数集，返回所述接收外部触发的指令的步骤；其中，所述过程状态参数集是依据机器人在当前姿态下各个关节的运动状态参数、及上一姿态下各个关节的运动状态参数确定的；

当接收的指令为指示执行代码确定的指令时，依据预设的模板代码、已确定的初始状态参数集及各个过程状态参数集确定控制代码；所述控制代码用于控制所述机器人各个关节的运动。

根据本发明的一个实施例，所述确定机器人从上一姿态运动至当前姿态所需的过程状态参数集，包括：

依据机器人在当前姿态下各个关节的运动状态参数、及上一姿态下各个关节的运动状态参数，计算机器人从上一姿态运动到当前姿态各个关节的状态变化参数；

判断计算得到的状态变化参数是否满足指定条件；

若是，确定机器人从上一姿态运动至当前姿态所需的过程状态参数集，所述过程状态参数集包含所述状态变化参数、及设定的用于指示机器人从上一姿态运动到当前姿态所需时间的动作时间参数。

根据本发明的一个实施例，所述确定机器人从上一姿态运动至当前姿态所需的过程状态参数集，还进一步包括：

若计算所得的状态变化参数未满足指定条件，输出指示计算所得的状态变化参数未满足指定条件的提示信息，并返回所述获取机器人在当前姿态下各个关节的运动状态参数的步骤。

根据本发明的一个实施例，判断计算得到的状态变化参数是否满足指定条件，包括：

判断各个关节的状态变化参数是否处于对应的设定取值区间内；

若各个关节的状态变化参数均处于对应的设定取值区间内，则确定计算得到的状态变化参数满足指定条件；

若存在一个关节的状态变化参数未处于对应的设定取值区间内，则确定计算得到的状态变化参数未满足指定条件。

根据本发明的一个实施例，本设备预设有动作文件，所述动作文件包含若干文件块；

所述确定机器人从上一姿态运动至当前姿态所需的过程状态参数集之后，该方法还进一步包括：

获取已确定的所述过程状态参数集的动作编号，不同动作对应于不同的动作编号；

判断与所述动作编号对应的当前文件块中存储的数据量是否达到指定量；

若是，定位一块与所述动作编号对应的新的文件块，并将已确定的所述过程状态参数集存入至所述新的文件块中，将当前文件块与所述新的文件块执行地址关联；

若否，将已确定的所述过程状态参数集存入至所述当前文件块。

根据本发明的一个实施例，依据预设的模板代码、已确定的初始状态参数集及各个过程状态参数集确定控制代码，包括：

将所述初始状态参数集融合至模板代码的初始代码段中；

遍历动作文件中的过程状态参数集，依据遍历到的过程状态参数集的动作编号从所述模板代码中获取与所述动作编号对应的动作代码段、并将过程状态参数集融合至对应的动作代码段中；

依据已融合的所述初始代码段与已融合的各个动作代码段确定所述控制代码。

本发明第二方面提供一种机器人编程装置，该装置包括：

初始确定模块，用于确定与所述机器人的初始姿态对应的初始状态参数集；所述初始状态参数集包含机器人在初始姿态下各个关节的运动状态参数；

指令接收模块，用于接收外部触发的指令；

过程确定模块，用于当接收的指令为指示执行参数配置的指令时，获取所述机器人在当前姿态下各个关节的运动状态参数，确定机器人从上一姿态运动至当前姿态所需的过程状态参数集，返回所述指令接收模块；其中，所述过程状态参数集是依据机器人在当前姿态下各个关节的运动状态参数、及上一姿态下各个关节的运动状态参数确定的；

代码确定模块，用于当接收的指令为指示执行代码确定的指令时，依据预设的模板代码、已确定的初始状态参数集及各个过程状态参数集确定控制代码；所述控制代码用于控制所述机器人各个关节的运动。

根据本发明的一个实施例，所述过程确定模块包括：

变化参数计算单元，用于依据机器人在当前姿态下各个关节的运动状态参数、及上一姿态下各个关节的运动状态参数，计算机器人从上一姿态运动到当前姿态各个关节的状态变化参数；

条件判断单元，用于判断计算得到的状态变化参数是否满足指定条件；

参数集确定单元，用于若是，确定机器人从上一姿态运动至当前姿态所需的过程状态参数集，所述过程状态参数集包含所述状态变化参数、及设定的用于指示机器人从上一姿态运动到当前姿态所需时间的动作时间参数。

根据本发明的一个实施例，所述过程确定模块还进一步包括：

提示输出单元，用于若计算所得的状态变化参数未满足指定条件，输出指示计算所得的状态变化参数未满足指定条件的提示信息，并返回执行所述获取机器人在当前姿态下各个关节的运动状态参数。

根据本发明的一个实施例，所述条件判断单元，包括：

取值判断子单元，用于判断各个关节的状态变化参数是否处于对应的设定取值区间内；

第一确定子单元，用于若各个关节的状态变化参数均处于对应的设定取值区间内，则确定计算得到的状态变化参数满足指定条件；

第二确定子单元，用于若存在一个关节的状态变化参数未处于对应的设定取值区间内，则确定计算得到的状态变化参数未满足指定条件。

根据本发明的一个实施例，本设备预设有动作文件，所述动作文件包含若干文件块；

过程确定模块还进一步包括：

动作编号获取单元，用于获取已确定的所述过程状态参数集的动作编号，不同动作对应于不同的动作编号；

数据量判断单元，用于判断与所述动作编号对应的当前文件块中存储的数据量是否达到指定量；

第一存入单元，用于若是，定位一块与所述动作编号对应的新的文件块，并将已确定的所述过程状态参数集存入至所述新的文件块中，将当前文件块与所述新的文件块执行地址关联；

第二存入单元，用于若否，将已确定的所述过程状态参数集存入至所述当前文件块。

根据本发明的一个实施例，所述代码确定模块包括：

第一融合单元，用于将所述初始状态参数集融合至模板代码的初始代码段中；

第二融合单元，用于遍历动作文件中的过程状态参数集，依据遍历到的过程状态参数集的动作编号从所述模板代码中获取与所述动作编号对应的动作代码段、并将过程状态参数集融合至对应的动作代码段中；

代码确定单元，用于依据已融合的所述初始代码段与已融合的各个动作代码段确定所述控制代码。

本发明第三方面提供一种电子设备，包括处理器及存储器；所述存储器存储有可被处理器调用的程序；其中，所述处理器执行所述程序时，实现如前述实施例中所述的机器人编程方法。

本发明第四方面提供一种机器可读存储介质，其特征在于，其上存储有程序，该程序被处理器执行时，实现如前述实施例中所述的机器人编程方法。

相比于现有技术，本发明实施例具有以下有益效果：

本发明实施例中，通过获取机器人初始姿态时各个关节的运动状态参数、及在规划的运动过程中处于不同姿态时各个关节的运动状态参数，确定出机器人在受控运动时变换姿态所需的初始状态参数集及过程状态参数集，依据预设的模板代码、初始状态参数集和各个过程状态参数集，可一并确定出控制各个关节同步运转以完成对机器人运动的控制时所需的控制代码，实现了一次性完成控制各个关节舵机的编程，避免因需要对多个舵机分别编程导致的机器人运动时各个关节的协调性能不高的问题，也简化了编程方式。

附图说明

图1为本发明一实施例的机器人编程方法的流程示意图；

图2为本发明一实施例的机器人编程装置的结构框图；

图3为本发明一实施例的电子设备与机器人及用户之间数据交互的流程示意图；

图4为本发明一实施例的机器人编程设备的结构框图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本发明可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

本发明实施例中的机器人可以是教育机器人、工业机器人、医学机器人等等各种领域所用的机器人，只要该机器人是多关节的且需要各个关节协调完成机器人的运动即可，具体不限。

机器人的各个关节可以包括舵机或电机等驱动机构，机器人的控制器运行控制代码时控制各个关节的驱动机构比如舵机运转，使得相应的关节可以运动比如旋转一定角度等。

下面对本发明实施例的机器人编程方法进行更具体的描述，但不应以此为限。参看图1，一种机器人编程方法，该方法包括以下步骤：

S100：确定与所述机器人的初始姿态对应的初始状态参数集；所述初始状态参数集包含机器人在初始姿态下各个关节的运动状态参数；

S200：接收外部触发的指令；

S300：当接收的指令为指示执行参数配置的指令时，获取所述机器人在当前姿态下各个关节的运动状态参数，确定机器人从上一姿态运动至当前姿态所需的过程状态参数集，返回所述接收外部触发的指令的步骤；其中，所述过程状态参数集是依据机器人在当前姿态下各个关节的运动状态参数、及上一姿态下各个关节的运动状态参数确定的；

S400：当接收的指令为指示执行代码确定的指令时，依据预设的模板代码、已确定的初始状态参数集及各个过程状态参数集确定控制代码；所述控制代码用于控制所述机器人各个关节的运动。

本发明实施例中的机器人编程方法可以应用于电子设备，电子设备例如可以是PC设备、嵌入式设备等，具体不限，只要是能够实现对用于控制机器人运动的控制代码进行编程的设备即可。电子设备上可以具备有编程所需的软硬件，硬件例如可以包括用于运行程序的处理器、用于存储程序的存储器及与执行设备连接的接口等，软件例如可以包括文件系统等，当然还可以包括其他需要的软硬件。

可以理解，本发明实施例的机器人编程方法可以脱离于机器人实现。可选的，机器人的初始姿态及各个姿态下的相关状态参数均可由外部输入得到；或者，可以在电子设备上配置机器人的仿真模型，通过调整仿真模型的姿态来得到机器人的初始姿态及各个姿态的相关状态参数，具体不限。

当然，为了编程的便捷性及对机器人控制的准确性，电子设备所需的机器人的初始姿态及各个姿态的相关状态参数均可从机器人上获取。优选的，电子设备可以连接于机器人，可以与机器人实现数据交互，例如电子设备可以从机器人中获取机器人各个关节的运动状态，具体是电子设备可从机器人控制器中获取各个关节舵机的旋转角度、转速等。

步骤S100中，确定与所述机器人的初始姿态对应的初始状态参数集，所述初始状态参数集包含机器人在初始姿态下各个关节的运动状态参数。

机器人的初始姿态具体不限，例如是初始化后的站立姿态，当然也可以是上一动作结束时的姿态等。电子设备可从机器人中获取初始姿态下各个关节的运动状态参数比如初始旋转角度，将获取到的各个关节的运动状态参数确定为机器人初始姿态对应的初始状态参数集。初始状态参数集具体可以包括各个关节的编号以及与编号对应的运动状态参数。

步骤S200中，接收外部触发的指令。

电子设备可接收的指令类型不限，可以为指示执行参数配置的指令、指示执行代码确定的指令等，当然还可以为指示其他操作的指令。电子设备可以识别外部触发的指令，并依据指令的指示执行相应的操作。为了有利于人机交互，电子设备的显示界面上可以显示各个指令对应的操作按钮，点击操作按钮可以触发相应的指令。

当然，为了使得电子设备在每次收到指示执行参数配置的指令后，能获取到机器人的相对上一姿态的新姿态下各个关节的运动状态参数，可以在每次调整机器人的姿态之后，再由外部触发指示执行参数配置的指令。

步骤S300中，当接收的指令为指示执行参数配置的指令时，获取所述机器人在当前姿态下各个关节的运动状态参数，确定机器人从上一姿态运动至当前姿态所需的过程状态参数集，返回执行步骤S200。

其中，所述过程状态参数集是依据机器人在当前姿态下各个关节的运动状态参数、及上一姿态下各个关节的运动状态参数确定的。

机器人的一个完整运动可以包括多个动作比如前进、左转、右转等动作，再将机器人的每个动作分解成多个姿态，比如要控制机器人前进时，前进动作分解成以下姿态：

第一个姿态是左脚抬起、右手向前摆动；

第二个姿态是左脚落下，右手与身体平行；

第三个姿态是右脚抬起，左手向前摆动；

第四个姿态是右脚落下，左手与身体平行；

如此往复，直至前进了设定距离为止。

每次收到指示执行参数配置的指令，便去读取机器人在相应姿态下各个关节的运动状态参数。具体的，在收到指示执行参数配置的指令时，读取机器人的第一个姿态下各个关节的运动状态参数，然后根据初始姿态和第一个姿态下各个关节的运动状态参数来确定机器人从初始姿态运动到第一个姿态所需的过程状态参数集；在收到下一个指示执行参数配置的指令时，读取机器人的第二个姿态下各个关节的运动状态参数，然后根据第一个姿态和第二个姿态下各个关节的运动状态参数来确定机器人从第一个姿态运动到第二个姿态所需的过程状态参数集，以此类推。

电子设备中每获取到机器人的一个姿态下各个关节的运动状态参数时，还可以在显示界面中呈现包含相应姿态下的机器人仿真模型的图像帧，每个图像帧对应于一个姿态，例如第一图像帧对应于第一姿态，第二图像帧对应于第二姿态，以此类推。当然，电子设备还可在每显示一个图像帧时，将该图像帧对应的参数比如运动状态参数一并呈现在显示界面上。如此，可以更直观地将机器人的姿态呈现给用户，以便于用户根据需要调整。

进一步的，为了使得用户可更直观地了解机器人各个关节，在显示界面上还可呈现一张包含标识有各个关节编号及位置的机器人示意图，用户可以根据关节编号和位置来确定各个运动状态参数对应的关节。

可以由人工控制机器人运动到所需姿态。比如，在机器人的各个关节可手动转动的情况下，可手动转动机器人的各个关节使得机器人呈现出所需的姿态；或者，可通过分别控制各个关节舵机转动使得机器人呈现出所需的姿态。

在确定用于控制机器人运动的控制代码所需的所有过程状态参数集均得到之后，用户可以触发指示执行代码确定的指令。

步骤S400中，当接收的指令为指示执行代码确定的指令时，依据预设的模板代码、已确定的初始状态参数集及各个过程状态参数集确定控制代码，所述控制代码用于控制所述机器人各个关节的运动。

模板代码可以预设在电子设备中，在执行步骤S400时，从本设备中获取模板代码。模板代码是用于控制机器人运动所需的未确定控制变量的代码，只要设置好相应的控制变量便可得到相应的控制代码。

例如，一段用于控制各个关节同步运转以使机器人运动到一个姿态下的控制代码可以为：

控制第一关节舵机旋转+40度；

控制第二关节舵机旋转-30度；

……。

控制代码中的语句“控制第一关节舵机旋转”及“控制第二关节舵机旋转”等构成了模板代码，“+40度”及“-30度”等便是需要确定的控制变量。可以理解，此处是为了更好的说明模板代码、控制代码即控制变量之间的关系而举的例子，并非是实际的代码语句，具体可根据所需的编程语言而确定，上述的“+”、“-”也可以用正向、反向来表达。

当收到指示执行代码确定的指令时，说明确定控制代码时所需的过程状态参数均已得到，此时便可确定相应的控制代码。步骤S100中确定出的初始状态参数集及步骤S300中确定出的各个过程状态参数集可以用来确定控制代码所需的控制变量，因而依据预设的模板代码、已确定的初始状态参数集及各个过程状态参数集可以确定控制代码。

在确定控制代码之后，可以将控制代码传输到机器人中，当然也可以对控制代码做一定的处理之后再传输到机器人中，比如进行代码校验、代码格式的转换等，以得到正确的且可被机器人识别的控制代码，具体不限。

机器人收到控制代码后，运行该控制代码便可控制各个关节舵机同步运转。比如，继续前述实施例的具体例子，机器人先控制各个关节舵机同步初始化使机器人处于初始姿态，再控制各个关节舵机同步运转以使机器人从初始姿态运动到第一个姿态，再控制各个关节舵机同步运转以使机器人从第一个姿态运动到第二个姿态，以此类推，直至完成机器人前进动作的控制。

本发明实施例中，通过获取机器人初始姿态时各个关节的运动状态参数、及在规划的运动过程中处于不同姿态时各个关节的运动状态参数，确定出机器人在受控运动时变换姿态所需的初始状态参数集及过程状态参数集，依据预设的模板代码、初始状态参数集和各个过程状态参数集，可一并确定出控制各个关节同步运转以完成对机器人运动的控制时所需的控制代码，实现了一次性完成控制各个关节舵机的编程，避免因需要对多个舵机分别编程导致的机器人运动时各个关节的协调性能不高的问题，也简化了编程方式。

在一个实施例中，上述方法流程可由机器人编程装置10执行，如图2所示，机器人编程装置10主要包含4个模块：初始确定模块100，指令接收模块200，过程确定模块300和代码确定模块400。初始确定模块100用于执行上述步骤S100，指令接收模块200用于执行上述步骤S200，过程确定模块300用于执行上述步骤S300，代码确定模块400用于执行上述步骤S400。

在一个实施例中，步骤S300中，所述确定机器人从上一姿态运动至当前姿态所需的过程状态参数集，包括以下步骤：

S301：依据机器人在当前姿态下各个关节的运动状态参数、及上一姿态下各个关节的运动状态参数，计算机器人从上一姿态运动到当前姿态各个关节的状态变化参数；

S302：判断计算得到的状态变化参数是否满足指定条件；

S303：若是，确定机器人从上一姿态运动至当前姿态所需的过程状态参数集，所述过程状态参数集包含所述状态变化参数、及设定的用于指示机器人从上一姿态运动到当前姿态所需时间的动作时间参数。

步骤S301中，比如，机器人在当前姿态下各个关节的运动状态参数分别为10度、20度、55度，而机器人上一姿态下各个关节的运动状态参数分别为5度、30度、10度，则相应的，机器人从上一姿态运动到当前姿态各个关节的状态变化参数可以是后者与前者之差，分别为5度、-10度、45度。

步骤S303中，若所得到的各个关节的状态变化参数满足指定条件，确定机器人从上一姿态运动至当前姿态所需的过程状态参数集。

已知状态变化参数、动作时间参数，还可以确定各个关节舵机的转速。比如，各个关节的状态变化参数分别为5度、-10度、45度，动作时间参数为1s，则控制机器人的各个关节舵机在1s内分别从10度、20度、55度转动至5度、30度、10度，相应的，各个关节舵机的转速为正转5度/s、反转10度/s、正转45度/s，从而在控制时，通过控制舵机的转速而控制其运转到相应角度。

在一个实施例中，步骤S302中，判断计算得到的状态变化参数是否满足指定条件，可以包括以下步骤：

S3021：判断各个关节的状态变化参数是否处于对应的设定取值区间内；

S3022：若各个关节的状态变化参数均处于对应的设定取值区间内，则确定计算得到的状态变化参数满足指定条件；

S3023：若存在一个关节的状态变化参数未处于对应的设定取值区间内，则确定计算得到的状态变化参数未满足指定条件。

每个关节的状态变化参数都可以设置对应的设定取值区间，以避免出现某个动作不可能出现的状态变化。比如，某个关节对应的设定取值区间在-90度～90度之间，而出现了对应该关节的取值为120度的状态变化参数，超出了对应的设定取值区间，则确定此状态下的计算所得的状态变化参数不满足指定条件，只有所有关节对应的状态变化参数均处于对应的设定取值范围内，才确定计算得到的状态变化参数满足指定条件。避免出现异常姿态后，也继续按照对应的状态变化参数来编程。

当然，各个设定取值区间具体不限，可以根据每个关节在动作时通常发生的角度变化而定。

在一个实施例中，步骤S300中，所述确定机器人从上一姿态运动至当前姿态所需的过程状态参数集，还进一步包括以下步骤：

S304：若计算所得的状态变化参数未满足指定条件，输出指示计算所得的状态变化参数未满足指定条件的提示信息，并返回所述获取机器人在当前姿态下各个关节的运动状态参数的步骤。

步骤S304中，如果计算所得的状态变化参数未满足指定条件，输出提示信息来提示用户发生了计算所得的状态变化参数未满足指定条件的情况，以使用户及时获知异常情况，以便及时将机器人调整到正常姿态，同时，返回到所述获取机器人在当前姿态下各个关节的运动状态参数的步骤。

可以理解，由于本次的计算所得的状态变化参数未满足指定条件，因而重新获取的运动状态参数后，依据上一次计算所得状态变化参数满足指定条件所对应的姿态下各个关节的运动状态参数、及当前获取的运动状态参数来计算相应的状态变化参数，继续判断是否满足指定条件。

在一个实施例中，本设备预设有动作文件，所述动作文件包含若干文件块；

步骤S300中，所述确定机器人从上一姿态运动至当前姿态所需的过程状态参数集之后，该方法还进一步包括以下步骤：

S305：获取已确定的所述过程状态参数集的动作编号，不同动作对应于不同的动作编号；

S306：判断与所述动作编号对应的当前文件块中存储的数据量是否达到指定量；

S307：若是，定位一块与所述动作编号对应的新的文件块，将当前文件块与所述新的文件块执行地址关联，并将已确定的所述过程状态参数集存入至所述新的文件块中；

S308：若否，将已确定的所述过程状态参数集存入至所述当前文件块。

由于机器人的运动可以包括多个动作，通常来说，每个动作对应的代码段是不同的，而同样的动作可采用同样的代码段。因此，为了便于快速地找到模板代码中的对应动作代码段，可以对不同动作下得到的过程状态参数集附以不同的动作编号，比如前进为动作一、左转为动作二、右转为动作三、后退为动作四等。

每个动作又被分解成了多个姿态，每个姿态对应于一个过程状态参数集，同一个动作下各个姿态对应的过程状态参数集可以附以相同的动作编号。动作编号可以是外部输入的。

若机器人的运动为前进、左转、前进，因两个相同动作(前进)中间存在一个不同动作(左转)，因而该两个前进的动作编号是不同的，当然，可以根据需要自定义何为一个动作。

动作文件例如包括128个文件块，每个文件块最多可存储8个过程状态参数集，相同动作编号的过程状态参数集优先存储到同一块文件块中，但是，一个动作又可能被分解为多于8个姿态，那么就会得到多于8个过程状态参数集，此时，一块文件块便存储不完该动作对应的所有过程状态参数集。

步骤S306中，确定每个过程状态参数集的动作编号之后，在将每个过程状态参数集存储到动作文件中时，判断与所述动作编号对应的当前文件块中存储的数据量是否达到指定量，指定量比如是8个过程状态参数集。

步骤S307中，如果当前文件块存储的数据量已经达到指定量，则重新定位一块新的文件块，并将该文件块配置为与该过程状态参数集的动作编号对应，那么该新的文件块也是用于存储该动作编号的过程状态参数集，并将已确定的所述过程状态参数集存入至所述新的文件块中。

在该新的文件块存储的数据量未达到指定量时，后续相同动作编号的过程状态参数集也会存入到该新的文件块。在将下一个编号为该动作编号的过程状态参数集进行存储时，该新的文件块便是当前文件块。可以理解，步骤S307中，定位的一块新的文件块是空闲的未存储有其他动作编号的过程状态参数的文件块。

步骤S307中，还将当前文件块与所述新的文件块执行地址关联。比如，为当前文件块设置一个下一块地址，该下一块地址指向该新的文件块的存储第一个过程状态参数集的地址，步骤S400中，在当前文件块中存储的过程状态参数集都被读取到时，会通过下一块地址找到该新的文件块并读取其中的过程状态参数集。

可以理解，过程状态参数集存入到文件块时可以具有一定的顺序，后续在从文件块中读取过程状态参数时，也可以按照该顺序将先存入的过程状态参数集先读取。

步骤S308，若当前文件块存储的数据量未达到指定量，将已确定的所述过程状态参数集存入至所述当前文件块。

优选的，当该过程状态参数是该动作的最后一个姿态对应的过程状态参数(可依据外部输入信息确定)时，可在当前文件块的下一块地址中设置结束符，以在读取到结束符时确定该动作的结束。

如此，每个文件块中存储的过程状态参数集都具有相同的动作编号，已地址关联的两个文件块中存储的过程状态参数集也都具有相同的动作编号。各个动作对应的过程状态参数集得到了分类集中存储，便于确定控制代码时分类集中读取。

上述的指定量的具体取值可依据每个动作被分解的姿态数量确定，比如使得大部分动作被分解的姿态数量小于指定量，可以有部分动作的姿态数量大于指定量，使得大部分动作对应的过程状态参数集都存储在一个文件块中，缩短存储及读取过程状态参数集所需时间，也有利于充分利用各个文件块。

在一个实施例中，步骤S400中，依据预设的模板代码、已确定的初始状态参数集及各个过程状态参数集确定控制代码，可以包括以下步骤：

S401：将所述初始状态参数集融合至模板代码的初始代码段中；

S402：遍历动作文件中的过程状态参数集，依据遍历到的过程状态参数集的动作编号从所述模板代码中获取与所述动作编号对应的动作代码段、并将过程状态参数集融合至对应的动作代码段中；

S403：依据已融合的所述初始代码段与已融合的各个动作代码段确定所述控制代码。

融合的方式可以是将代码段中的各个关节对应的控制变量设置为参数集中的各个运动状态参数，一个控制变量对应于一个运动状态参数。比如，初始状态参数集包括的各个运动状态参数为0度，将初始化代码段中对应各个关节的代码行中的控制变量设置为0度；遍历到的一个过程状态参数集包括的各个运动状态参数分别为5度、30度、10度，对应的动作编号为动作一，则从模板代码中获取与动作一对应的动作代码段，将动作代码段中对应各个关节的代码行中的控制变量设置为5度、30度、10度；遍历到的一个过程状态参数集包括的各个运动状态参数分别为5度、-10度、45度，对应的动作编号为动作二，则从模板代码中获取与动作二对应的动作代码段，将动作代码段中对应各个关节的代码行中的控制变量设置为5度、-10度、45度，控制之后机器人各个关节舵机会运转至10度、20度、55度；以此类推直至遍历完成。

得到已融合的各个动作代码段及已融合的初始化代码段之后，将这些代码段组合得到控制代码，当然，还可在组合时加上一些固定的代码行，比如引入一些文件、类、库等的代码行(当引入时，将引入的文件、类、库等一并作为控制代码的一部分)，变量定义的代码行等。

具体的，参看图3，上述的机器人编程装置10运行在电子设备上，电子设备与机器人及用户之间数据交互可以包括：

首先，电子设备从机器人中获取初始姿态下各个关节的初始运动状态参数；

接着，当机器人从初始姿态运动到第一个姿态时，用户会触发电子设备接收指示执行参数配置的指令，电子设备从机器人中获取当前姿态(即第一个姿态)下各个关节的第一运动状态参数，依据第一运动状态参数和初始运动状态参数确定机器人从初始姿态运动至第一个姿态所需的过程状态参数集，确定该过程状态参数集的动作编号为动作一，将该过程状态参数集存入到动作文件中与动作一对应的文件块中；

接着，当机器人从第一个姿态运动到第二个姿态时，用户会触发电子设备接收指示执行参数配置的指令，电子设备从机器人中获取当前姿态(即第二个姿态)下各个关节的第二运动状态参数，依据第二运动状态参数和第一运动状态参数确定机器人从第一个姿态运动至第二个姿态所需的过程状态参数集，确定该过程状态参数集的动作编号为动作一，将该过程状态参数集存入到动作文件中与动作一对应的文件块中；

以此类推，将各个动作的全部过程状态参数集均按照各自的动作编号存入到对应的文件块中；

接着，用户会触发电子设备接收指示执行代码确定的指令，电子设备将初始状态参数集融合至模板代码的初始代码段中，并遍历动作文件中的过程状态参数集，依据过程状态参数集的动作编号从所述模板代码中获取与该动作编号对应的动作代码段，并将过程状态参数集融合至对应的动作代码段中，依据已融合的初始代码段与已融合的各个动作代码段确定控制代码；

接着，电子设备将已确定的控制代码传输给机器人，机器人的控制器运行该控制代码后可控制机器人的各个关节舵机同步运转，具体的，可先同步运转到使机器人处于初始姿态，然后再同步运转使得机器人从初始姿态运动到第一个姿态，然后再同步运转使得机器人从第一个姿态运动到第三个姿态，以此类推，直至机器人的整套运动完成。

下面对本发明实施例的机器人编程装置进行描述，但不应以此为限。

在一个实施例中，图2示出了机器人编程装置10，该装置10包括：

初始确定模块，用于确定与所述机器人的初始姿态对应的初始状态参数集；所述初始状态参数集包含机器人在初始姿态下各个关节的运动状态参数；

指令接收模块，用于接收外部触发的指令；

过程确定模块，用于当接收的指令为指示执行参数配置的指令时，获取所述机器人在当前姿态下各个关节的运动状态参数，确定机器人从上一姿态运动至当前姿态所需的过程状态参数集，返回所述指令接收模块；其中，所述过程状态参数集是依据机器人在当前姿态下各个关节的运动状态参数、及上一姿态下各个关节的运动状态参数确定的；

代码确定模块，用于当接收的指令为指示执行代码确定的指令时，依据预设的模板代码、已确定的初始状态参数集及各个过程状态参数集确定控制代码；所述控制代码用于控制所述机器人各个关节的运动。

在一个实施例中，所述过程确定模块包括：

变化参数计算单元，用于依据机器人在当前姿态下各个关节的运动状态参数、及上一姿态下各个关节的运动状态参数，计算机器人从上一姿态运动到当前姿态各个关节的状态变化参数；

条件判断单元，用于判断计算得到的状态变化参数是否满足指定条件；

参数集确定单元，用于若是，确定机器人从上一姿态运动至当前姿态所需的过程状态参数集，所述过程状态参数集包含所述状态变化参数、及设定的用于指示机器人从上一姿态运动到当前姿态所需时间的动作时间参数。

在一个实施例中，所述过程确定模块还进一步包括：

提示输出单元，用于若计算所得的状态变化参数未满足指定条件，输出指示计算所得的状态变化参数未满足指定条件的提示信息，并返回执行所述获取机器人在当前姿态下各个关节的运动状态参数。

在一个实施例中，所述条件判断单元，包括：

取值判断子单元，用于判断各个关节的状态变化参数是否处于对应的设定取值区间内；

第一确定子单元，用于若各个关节的状态变化参数均处于对应的设定取值区间内，则确定计算得到的状态变化参数满足指定条件；

第二确定子单元，用于若存在一个关节的状态变化参数未处于对应的设定取值区间内，则确定计算得到的状态变化参数未满足指定条件。

在一个实施例中，本设备预设有动作文件，所述动作文件包含若干文件块；

过程确定模块还进一步包括：

动作编号获取单元，用于获取已确定的所述过程状态参数集的动作编号，不同动作对应于不同的动作编号；

数据量判断单元，用于判断与所述动作编号对应的当前文件块中存储的数据量是否达到指定量；

第一存入单元，用于若是，定位一块与所述动作编号对应的新的文件块，并将已确定的所述过程状态参数集存入至所述新的文件块中，将当前文件块与所述新的文件块执行地址关联；

第二存入单元，用于若否，将已确定的所述过程状态参数集存入至所述当前文件块。

在一个实施例中，所述代码确定模块包括：

第一融合单元，用于将所述初始状态参数集融合至模板代码的初始代码段中；

第二融合单元，用于遍历动作文件中的过程状态参数集，依据动作文件中过程状态参数集的动作编号从所述模板代码中获取与所述动作编号对应的过程状态参数集，并将过程状态参数集融合至对应的动作代码段中；

代码确定单元，用于依据已融合的所述初始代码段与已融合的各个动作代码段确定所述控制代码。

上述装置中各个单元的功能和作用的实现过程具体详见上述方法中对应步骤的实现过程，在此不再赘述。

对于装置实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中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。

本发明实施例还提供一种电子设备，包括处理器及存储器；所述存储器存储有可被处理器调用的程序；其中，所述处理器执行所述程序时，实现如前述实施例中任意一项所述的机器人编程方法。

本发明机器人编程装置的实施例可以应用在电子设备上。以软件实现为例，作为一个逻辑意义上的装置，是通过其所在电子设备的处理器将非易失性存储器中对应的计算机程序指令读取到内存中运行形成的。从硬件层面而言，图4是本发明根据一示例性实施例示出的机器人编程装置10所在电子设备的一种硬件结构图，除了图4所示的处理器510、内存530、接口520、以及非易失性存储器540之外，实施例中装置10所在的电子设备通常根据该电子设备的实际功能，还可以包括其他硬件，对此不再赘述。

本发明实施例还提供一种机器可读存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时，实现如前述实施例中任意一项所述的机器人编程方法。

本发明可采用在一个或多个其中包含有程序代码的存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。机器可读存储介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体，可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。机器可读存储介质的例子包括但不限于：相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (14)

1.一种机器人编程方法，其特征在于，该方法包括：

确定与所述机器人的初始姿态对应的初始状态参数集；所述初始状态参数集包含机器人在初始姿态下各个关节的运动状态参数；

接收外部触发的指令；

当接收的指令为指示执行参数配置的指令时，获取所述机器人在当前姿态下各个关节的运动状态参数，确定机器人从上一姿态运动至当前姿态所需的过程状态参数集，返回所述接收外部触发的指令的步骤；其中，所述过程状态参数集是依据机器人在当前姿态下各个关节的运动状态参数、及上一姿态下各个关节的运动状态参数确定的；

当接收的指令为指示执行代码确定的指令时，依据预设的模板代码、已确定的初始状态参数集及各个过程状态参数集确定控制代码；所述控制代码用于控制所述机器人各个关节的运动。

2.如权利要求1所述的机器人编程方法，其特征在于，所述确定机器人从上一姿态运动至当前姿态所需的过程状态参数集，包括：

依据机器人在当前姿态下各个关节的运动状态参数、及上一姿态下各个关节的运动状态参数，计算机器人从上一姿态运动到当前姿态各个关节的状态变化参数；

判断计算得到的状态变化参数是否满足指定条件；

若是，确定机器人从上一姿态运动至当前姿态所需的过程状态参数集，所述过程状态参数集包含所述状态变化参数、及设定的用于指示机器人从上一姿态运动到当前姿态所需时间的动作时间参数。

3.如权利要求2所述的机器人编程方法，其特征在于，所述确定机器人从上一姿态运动至当前姿态所需的过程状态参数集，还进一步包括：

若计算所得的状态变化参数未满足指定条件，输出指示计算所得的状态变化参数未满足指定条件的提示信息，并返回所述获取机器人在当前姿态下各个关节的运动状态参数的步骤。

4.如权利要求2或3所述的机器人编程方法，其特征在于，判断计算得到的状态变化参数是否满足指定条件，包括：

判断各个关节的状态变化参数是否处于对应的设定取值区间内；

若各个关节的状态变化参数均处于对应的设定取值区间内，则确定计算得到的状态变化参数满足指定条件；

若存在一个关节的状态变化参数未处于对应的设定取值区间内，则确定计算得到的状态变化参数未满足指定条件。

5.如权利要求1所述的机器人编程方法，其特征在于，本设备预设有动作文件，所述动作文件包含若干文件块；

所述确定机器人从上一姿态运动至当前姿态所需的过程状态参数集之后，该方法还进一步包括：

获取已确定的所述过程状态参数集的动作编号，不同动作对应于不同的动作编号；

判断与所述动作编号对应的当前文件块中存储的数据量是否达到指定量；

若是，定位一块与所述动作编号对应的新的文件块，并将已确定的所述过程状态参数集存入至所述新的文件块中，将当前文件块与所述新的文件块执行地址关联；

若否，将已确定的所述过程状态参数集存入至所述当前文件块。

6.如权利要求5所述的机器人编程方法，其特征在于，依据预设的模板代码、已确定的初始状态参数集及各个过程状态参数集确定控制代码，包括：

将所述初始状态参数集融合至模板代码的初始代码段中；

遍历动作文件中的过程状态参数集，依据遍历到的过程状态参数集的动作编号从所述模板代码中获取与所述动作编号对应的动作代码段、并将过程状态参数集融合至对应的动作代码段中；

依据已融合的所述初始代码段与已融合的各个动作代码段确定所述控制代码。

7.一种机器人编程装置，其特征在于，该装置包括：

初始确定模块，用于确定与所述机器人的初始姿态对应的初始状态参数集；所述初始状态参数集包含机器人在初始姿态下各个关节的运动状态参数；

指令接收模块，用于接收外部触发的指令；

过程确定模块，用于当接收的指令为指示执行参数配置的指令时，获取所述机器人在当前姿态下各个关节的运动状态参数，确定机器人从上一姿态运动至当前姿态所需的过程状态参数集，返回所述指令接收模块；其中，所述过程状态参数集是依据机器人在当前姿态下各个关节的运动状态参数、及上一姿态下各个关节的运动状态参数确定的；

代码确定模块，用于当接收的指令为指示执行代码确定的指令时，依据预设的模板代码、已确定的初始状态参数集及各个过程状态参数集确定控制代码；所述控制代码用于控制所述机器人各个关节的运动。

8.如权利要求7所述的机器人编程装置，其特征在于，所述过程确定模块包括：

变化参数计算单元，用于依据机器人在当前姿态下各个关节的运动状态参数、及上一姿态下各个关节的运动状态参数，计算机器人从上一姿态运动到当前姿态各个关节的状态变化参数；

条件判断单元，用于判断计算得到的状态变化参数是否满足指定条件；

参数集确定单元，用于若是，确定机器人从上一姿态运动至当前姿态所需的过程状态参数集，所述过程状态参数集包含所述状态变化参数、及设定的用于指示机器人从上一姿态运动到当前姿态所需时间的动作时间参数。

9.如权利要求8所述的机器人编程装置，其特征在于，所述过程确定模块还进一步包括：

提示输出单元，用于若计算所得的状态变化参数未满足指定条件，输出指示计算所得的状态变化参数未满足指定条件的提示信息，并返回执行所述获取机器人在当前姿态下各个关节的运动状态参数。

10.如权利要求8或9所述的机器人编程装置，其特征在于，所述条件判断单元，包括：

取值判断子单元，用于判断各个关节的状态变化参数是否处于对应的设定取值区间内；

第一确定子单元，用于若各个关节的状态变化参数均处于对应的设定取值区间内，则确定计算得到的状态变化参数满足指定条件；

第二确定子单元，用于若存在一个关节的状态变化参数未处于对应的设定取值区间内，则确定计算得到的状态变化参数未满足指定条件。

11.如权利要求7所述的机器人编程装置，其特征在于，本设备预设有动作文件，所述动作文件包含若干文件块；

过程确定模块还进一步包括：

动作编号获取单元，用于获取已确定的所述过程状态参数集的动作编号，不同动作对应于不同的动作编号；

数据量判断单元，用于判断与所述动作编号对应的当前文件块中存储的数据量是否达到指定量；

第一存入单元，用于若是，定位一块与所述动作编号对应的新的文件块，并将已确定的所述过程状态参数集存入至所述新的文件块中，将当前文件块与所述新的文件块执行地址关联；

第二存入单元，用于若否，将已确定的所述过程状态参数集存入至所述当前文件块。

12.如权利要求11所述的机器人编程装置，其特征在于，所述代码确定模块包括：

第一融合单元，用于将所述初始状态参数集融合至模板代码的初始代码段中；

第二融合单元，用于遍历动作文件中的过程状态参数集，依据遍历到的过程状态参数集的动作编号从所述模板代码中获取与所述动作编号对应的动作代码段、并将过程状态参数集融合至对应的动作代码段中；

代码确定单元，用于依据已融合的所述初始代码段与已融合的各个动作代码段确定所述控制代码。

13.一种电子设备，其特征在于，包括处理器及存储器；所述存储器存储有可被处理器调用的程序；其中，所述处理器执行所述程序时，实现如权利要求1-6中任意一项所述的机器人编程方法。

14.一种机器可读存储介质，其特征在于，其上存储有程序，该程序被处理器执行时，实现如权利要求1-6中任意一项所述的机器人编程方法。