CN111251305B - 机器人力控制方法、装置、系统、机器人及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种机器人力控制方法、装置、系统、机器人及存储介质,所述方法包括:获取第一机器人的第一运动信息;将所述第一运动信息发送到物理引擎,以使所述物理引擎根据所述第一运动信息确认第二机器人的第二运动信息,并根据所述第二运动信息确认所述第二机器人受到的虚拟应力,所述第二机器人为所述物理引擎构建的虚拟环境中的虚拟机器人,所述虚拟应力为第二机器人基于所述第二运动信息在所述虚拟环境中受到的作用力;接收所述物理引擎反馈的所述虚拟应力并根据所述虚拟应力控制所述第一机器人产生真实应力。本发明实施例实现了通过物理引擎建模控制触觉机器人产生力的目的,提高了机器人力控制的精确度。
Description
技术领域
本发明实施例涉及机器人控制领域,尤其涉及一种机器人力控制方法、装置、系统、机器人及存储介质。
背景技术
理想的触觉机器人是一种能够实现人类触觉功能的机器人,目前在游戏行业,已有越来越多的公司将触觉机器人与游戏结合起来,特别是大型游戏,可以带给用户更好的观看效果和游戏体验。因此,如何控制触觉机器人模仿环境对人体产生相应的力则是一个至关重要的问题。
现有的触觉机器人产生力的控制方式可以通过人工建模实现,在虚拟环境中建立触觉机器人的模型,通过计算触觉机器人的模型在虚拟环境中的受力来确定触觉机器人应该产生的力,从而达到控制触觉机器人的目的。
但是这种控制方式极大地依赖开发人员的建模水平,控制方式低下。并且,现有的大型游戏通常是基于物理引擎开发的,这种建模方式使得触觉机器人与现有基于物理引擎的大型游戏的兼容性差,不利于推广。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例提供一种机器人力控制方法、装置、系统、机器人及存储介质,以实现通过物理引擎控制触觉机器人产生力,提高用户使用触觉机器人的真实感。
第一方面,本发明实施例提供一种机器人力控制方法,包括:
获取第一机器人的第一运动信息;
将所述第一运动信息发送到物理引擎,以使所述物理引擎根据所述第一运动信息确认第二机器人的第二运动信息,并根据所述第二运动信息确认所述第二机器人受到的虚拟应力,所述第二机器人为所述物理引擎构建的虚拟环境中的虚拟机器人,所述虚拟应力为第二机器人基于所述第二运动信息在所述虚拟环境中受到的作用力;
接收所述物理引擎反馈的所述虚拟应力并根据所述虚拟应力控制所述第一机器人产生真实应力。
进一步的,根据所述第二运动信息确认所述第二机器人受到的虚拟应力包括:
确定所述虚拟环境的配置参数;
根据所述第二运动信息和所述配置参数确定所述虚拟应力。
进一步的,所述配置参数用于确定虚拟环境中各物体的性质,包括虚拟环境中各物体的:物理属性、材料属性、几何属性以及物体之间的连接关系。
进一步的,所述虚拟应力包括:所述第二机器人在所述虚拟环境中承受的虚拟万有引力、所述第二机器人在所述虚拟环境中承受的虚拟弹力、所述虚拟环境对所述第二机器人产生的虚拟摩擦力和所述虚拟环境对所述第二机器人产生的虚拟电磁力中的一种或多种。
进一步的,所述第一运动信息包括所述第一机器人在第一机器人坐标系的各个坐标轴的位置、速度和加速度,所述第二运动信息包括所述第二机器人在第二机器人坐标系的各个坐标轴的位置、速度和加速度。
第二方面,本发明实施例提供一种机器人力控制装置,包括:
第一运动信息获取模块,用于获取第一机器人的第一运动信息;
第一运动信息发送模块,用于将所述第一运动信息发送到物理引擎,以使所述物理引擎根据所述第一运动信息确认第二机器人的第二运动信息,并根据所述第二运动信息确认所述第二机器人受到的虚拟应力,所述第二机器人为所述物理引擎构建的虚拟环境中的虚拟机器人,所述虚拟应力为第二机器人基于所述第二运动信息在所述虚拟环境中受到的作用力;
控制模块,用于接收所述物理引擎反馈的所述虚拟应力并根据所述虚拟应力控制所述第一机器人产生真实应力。
第三方面,本发明实施例提供一种机器人,包括机器人本体和控制器,所述控制器包括:
一个或多个处理器;
存储装置,用于存储一个或多个程序,
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行,使得所述一个或多个处理器实现本发明任意实施例提供的机器人力控制方法。
进一步的,所述机器人本体为具有三自由度双边运动机构的双边机器人。
第四方面,本发明实施例提供一种机器人力控制系统,其特征在于,包括本发明任意实施例提供的机器人和计算机设备,所述计算机设备用于运行物理引擎和显示虚拟环境。
第五方面,本发明实施例提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现本发明任意实施例提供的机器人力控制方法。
本发明实施例实现了通过物理引擎建模控制触觉机器人产生力的目的,物理引擎建模的模型精确度更高,从而提高了机器人力控制的精确度;这种控制方式下的触觉机器人还可以用于肢体训练、康复训练等特殊训练,提高用户的使用真实感;还可以提高与现有的基于物理引擎的大型游戏的兼容性,使得触觉机器人能够快速与大型游戏相结合,提高游戏的真实感和可玩性。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的一种机器人力控制方法的流程示意图;
图2为本发明实施例二提供的一种机器人力控制装置的结构示意图;
图3为本发明实施例三提供的一种机器人的控制器的结构示意图;
图4为本发明实施例四提供的一种双边机器人的结构示意图;
图5为本发明实施例五提供的一种机器人力控制系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是,一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各步骤描述成顺序的处理,但是其中的许多步骤可以被并行地、并发地或者同时实施。此外,各步骤的顺序可以被重新安排。当其操作完成时处理可以被终止,但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。
此外,术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种方向、动作、步骤或元件等,但这些方向、动作、步骤或元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个方向、动作、步骤或元件与另一个方向、动作、步骤或元件区分。举例来说,在不脱离本申请的范围的情况下,可以将第一机器人称为第二机器人,且类似地,可将第二机器人称为第一机器人。第一机器人和第二机器人两者都是机器人,但其不是同一机器人。术语“第一”、“第二”等而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”、“批量”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的一种机器人力控制方法的流程示意图,本实施例可适用于通过物理引擎建模的方式控制触觉机器人产生力。如图1所示,本发明实施例一提供的一种机器人力控制方法包括:
S110、获取第一机器人的第一运动信息。
具体的,第一机器人表示真实环境中的真实触觉机器人,第一运动信息则表示第一机器人在真实环境中的运动信息,运动信息包括位置、速度和加速度等信息。机器人的运动信息通常以自身坐标系为参考,故第一运动信息是第一机器人在第一机器人坐标系的各个坐标轴的位置、速度和加速度等信息,例如,假设第一机器人坐标系包括X、Y、Z三轴,则第一运动信息包括第一机器人在第一机器人坐标系的X轴的位置、速度和加速度等信息、第一机器人在第一机器人坐标系的Y轴的位置、速度和加速度等信息以及第一机器人在第一机器人坐标系的Z轴的位置、速度和加速度等信息。
位置信息可以通过设置在第一机器人上的编码器或光栅尺等器件测量,速度信息可以通过设置在第一机器人上的测速电机来测量,加速度信息可以通过设置在第一机器人上的加速度传感器来测量。可选的,速度和加速度还可以通过位置对时间的微分确定,由位置对时间的一次微分可以确定速度,由速度对时间的一次微分(相当于位置对时间的二次微分)可以确定加速度。
S120、将所述第一运动信息发送到物理引擎,以使所述物理引擎根据所述第一运动信息确认第二机器人的第二运动信息,并根据所述第二运动信息确认所述第二机器人受到的虚拟应力,所述第二机器人为所述物理引擎构建的虚拟环境中的虚拟机器人,所述虚拟应力为第二机器人基于所述第二运动信息在所述虚拟环境中受到的作用力。
具体的,物理引擎可以看成是一系列运算规则的集合,它通过为虚拟物体赋予真实物理属性的方式来计算运动、旋转和碰撞反映,在物理引擎中可以模拟真实世界中各种物体运动及相互作用的规律。预先在物理引擎中构建虚拟环境,并在虚拟环境中构建真实机器人的模型,即在虚拟环境中构建虚拟机器人。物理引擎可以是Havok、NovodeX、Bullet、Newton等,需要说明的是,虚拟机器人可以是完全与真实机器人相同的模型,也可以是真实机器人的一部分在虚拟环境中的模型,还可以是跟真实机器人不同的但是能够适应于虚拟环境的模型。为了便于区分,将虚拟机器人称为第二机器人,第二机器人在虚拟环境中的运动信息则称为第二运动信息,相应的,第二运动信息为第二机器人在第二机器人坐标系的各个坐标轴的位置、速度和加速度等信息。
将第一机器人的第一运动信息发送到物理引擎,物理引擎根据第一运动信息对第二机器人的第二运动信息进行更新调整,使第二运动信息和第一运动信息保持一致,此时虚拟环境对处于第二运动信息的第二机器人的作用力就是第二机器人所受的虚拟应力,该虚拟应力可以通过物理引擎的计算得出,并发送到第一机器人。
进一步的,一种根据所述第二运动信息确认所述第二机器人受到的虚拟应力的方法包括步骤S121~S122(图中未示出)。
S121、确定所述虚拟环境的配置参数。
具体的,配置参数就是构建虚拟环境时需要设置的参数,用于确定虚拟环境中各物体的性质,包括虚拟环境中各物体的:物理属性、材料属性、几何属性以及物体之间的连接关系。物理属性表示虚拟环境中物体的质量、位置、旋转角度、速度和阻尼等性质;材料属性表示虚拟环境中物体的材质特性,例如,密度、摩擦系数、恢复系数等;几何属性表示虚拟环境中物体的几何形状;物体之间的连接关系则表示了虚拟环境中的物体之间的关联关系。
S122、根据所述第二运动信息和所述配置参数确定所述虚拟应力。
具体的,物理引擎根据虚拟环境的配置参数和第二机器人的第二运动信息能够自动计算出虚拟环境对第二机器人施加的作用力,也就是第二机器人所受到的虚拟应力。
力是物体对物体的作用,两个不直接接触的物体之间也可能产生力的作用。根据力的性质,虚拟应力可以包括:虚拟重力、虚拟万有引力、虚拟弹力、虚拟摩擦力、虚拟分子力、虚拟电磁力和虚拟核力等,例如,第二机器人在虚拟环境中承受的虚拟万有引力、第二机器人在虚拟环境中承受的虚拟弹力、虚拟环境对第二机器人产生的虚拟摩擦力、虚拟环境对第二机器人产生的虚拟电磁力以及虚拟环境中其他物体对第二机器人所施加的力。根据力的效果,虚拟应力可以包括:虚拟拉力、虚拟张力、虚拟压力、虚拟支持力、虚拟动力、虚拟阻力、虚拟向心力和虚拟回复力等。
根据研究对象,虚拟应力可以包括虚拟外力和虚拟内力。
根据力的作用,虚拟应力可以包括虚拟接触力和虚拟非接触力。
根据力的相互作用,虚拟应力可以包括:虚拟应力相互作用力、虚拟电磁相互作用力、虚拟强相互组用例和虚拟弱相互作用力。
进一步的,物理引擎自动计算的第二机器人受到的虚拟应力可以是上述虚拟应力中的一种或多种,可以根据实际需要通过改变虚拟环境的配置参数来设置。
S130、接收所述物理引擎反馈的所述虚拟应力并根据所述虚拟应力控制所述第一机器人产生真实应力。
具体的,接收物理引擎反馈的虚拟应力,控制第一机器人产生与虚拟应力相同的真实应力,从而实现了通过物理引擎建模控制真实机器人产生力的目的。例如,接收的虚拟应力包括第二机器人在虚拟环境中承受的虚拟弹力和虚拟环境对第二机器人产生的虚拟摩擦力,则控制第一机器人产生相应的力以模拟弹力和摩擦力。
示例性的,以用户通过触觉机器人感受搬运箱子为例说明本申请的应用。
第一机器人是具有两个手柄(左、右手柄)的触觉机器人,为了便于描述,将左、右手柄看做第一机器人,用户通过自身左右手的移动可以操控左右手柄的运动。预先在物理引擎中设置配置参数,构建虚拟环境和虚拟机器人,虚拟环境包括虚拟地面以及放置在虚拟地面上的虚拟箱子,虚拟环境中的虚拟机器人为两个虚拟的人手模型(左、右手模型),为了便于描述,将左、右手模型看做第二机器人。用户左手握住左手手柄,右手握住右手手柄,那么用户自身左右手的运行实际上就是触觉机器人左右手柄的运动。
左、右手柄的运动信息相当于第一机器人的第一运动信息(此时第一运动信息包括两个部分:左手柄运动信息和右手柄运动信息),物理引擎根据左、右手柄的运动信息更新左、右手模型在虚拟环境中的运动信息,用户可以不断调整左、右手柄位置,物理引擎根据左、右手柄的位置使左、右手模型位于虚拟箱子的两侧。当左、右手模型与虚拟箱子接触时,物理引擎根据配置参数(包括重力加速度、物体质量和摩擦系数等配置)、左、右手模型此时的运动信息以及左、右手模型此时的速度信息,可自动计算虚拟环境对第二机器人的虚拟应力包括:虚拟箱子的重力、虚拟箱子对左、右手模型的摩擦力、虚拟箱子对左、右手模型的支持力,触觉机器人接收到虚拟应力后,就会使左、右手柄产生相同的力,使用户感受到左、右手柄之间仿佛真的存在一个箱子(实际上并没有箱子),用户要搬动这个“箱子”,那么就需要左、右手输出力。通过改变配置参数,可以改变用户输出力的大小,例如,物体质量增大,那么用户需要输出更大的力才能搬动箱子。
通过这种控制方式,可以将触觉机器人用于特殊训练,例如,将这种控制方式下的触觉机器人用于肢体训练、康复训练等,使用户在使用触觉机器人时具有很强的真实感。
本发明实施例一提供的机器人力控制方法通过获取第一机器人的第一运动信息;将所述第一运动信息发送到物理引擎,以使所述物理引擎根据所述第一运动信息确认第二机器人的第二运动信息,并根据所述第二运动信息确认所述第二机器人受到的虚拟应力,所述第二机器人为所述物理引擎构建的虚拟环境中的虚拟机器人,所述虚拟应力为第二机器人基于所述第二运动信息在所述虚拟环境中受到的作用力;接收所述物理引擎反馈的所述虚拟应力并根据所述虚拟应力控制所述第一机器人产生真实应力。实现了通过物理引擎建模控制触觉机器人产生力的目的,物理引擎建模的模型精确度更高,从而提高了机器人力控制的精确度;这种控制方式下的触觉机器人还可以用于肢体训练、康复训练等特殊训练,提高用户的使用真实感;还可以提高与现有的基于物理引擎的大型游戏的兼容性,使得触觉机器人能够快速与大型游戏相结合,提高游戏的真实感和可玩性。
实施例二
图2为本发明实施例二提供的一种机器人力控制装置的结构示意图,本实施例可适用于通过物理引擎建模的方式控制触觉机器人产生力。本发明实施例二提供的机器人力控制装置能够实现本发明任意实施例提供的机器人力控制方法,具备实现方法的相应功能结构和有益效果,该装置能够通过软件或硬件的方式实施,并可集成在终端设备上,例如机器人控制器。本实施例中未详尽描述的内容,可参考本发明任意方法实施例的描述。
如图2所示,本发明实施例二提供的机器人力控制装置包括:第一运动信息获取模块210、第一运动信息发送模块220和控制模块230。
第一运动信息获取模块210用于获取第一机器人的第一运动信息;
第一运动信息发送模块220用于将所述第一运动信息发送到物理引擎,以使所述物理引擎根据所述第一运动信息确认第二机器人的第二运动信息,并根据所述第二运动信息确认所述第二机器人受到的虚拟应力,所述第二机器人为所述物理引擎构建的虚拟环境中的虚拟机器人,所述虚拟应力为第二机器人基于所述第二运动信息在所述虚拟环境中受到的作用力;
控制模块230用于接收所述物理引擎反馈的所述虚拟应力并根据所述虚拟应力控制所述第一机器人产生真实应力。
进一步的,所述物理引擎具体用于:确定所述虚拟环境的配置参数;根据所述第二运动信息和所述配置参数确定所述虚拟应力。
进一步的,所述配置参数用于确定虚拟环境中各物体的性质,包括虚拟环境中各物体的:物理属性、材料属性、几何属性以及物体之间的连接关系。
进一步的,所述虚拟应力包括:所述第二机器人在所述虚拟环境中承受的虚拟万有引力、所述第二机器人在所述虚拟环境中承受的虚拟弹力、所述虚拟环境对所述第二机器人产生的虚拟摩擦力和所述虚拟环境对所述第二机器人产生的虚拟电磁力中的一种或多种。
进一步的,所述第一运动信息包括所述第一机器人在第一机器人坐标系的各个坐标轴的位置、速度和加速度,所述第二运动信息包括所述第二机器人在第二机器人坐标系的各个坐标轴的位置、速度和加速度。
本发明实施例二提供的机器人力控制装置通过第一运动信息获取模块、第一运动信息发送模块和控制模块,实现了通过物理引擎建模控制触觉机器人产生力的目的,物理引擎建模的模型精确度更高,从而提高了机器人力控制的精确度;这种控制方式下的触觉机器人还可以用于肢体训练、康复训练等特殊训练,提高用户的使用真实感;还可以提高与现有的基于物理引擎的大型游戏的兼容性,使得触觉机器人能够快速与大型游戏相结合,提高游戏的真实感和可玩性。
实施例三
图3为本发明实施例三提供的一种机器人的控制器的结构示意图,如图3所示,该控制器包括处理器310、存储器320、输入装置330和输出装置340;控制器中处理器310的数量可以是一个或多个,图3中以一个处理器310为例;控制器中的处理器310、存储器320、输入装置330和输出装置340可以通过总线或其他方式连接,图3中以通过总线连接为例。
存储器320作为一种计算机可读存储介质,可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块,如本发明实施例中的图像拼接方法对应的程序指令/模块(例如,图像拼接装置中的边界线确定模块、距离确定模块和图像拼接模块)。处理器310通过运行存储在存储器320中的软件程序、指令以及模块,从而执行机器人的各种功能应用以及数据处理,即实现本发明任意实施例提供的触觉控制器控制方法,该方法可以包括:
获取第一控制器的第一运动信息;
将所述第一运动信息发送到物理引擎,以使所述物理引擎根据所述第一运动信息确认第二控制器的第二运动信息,并根据所述第二运动信息确认所述第二控制器受到的虚拟应力,所述第二控制器为所述物理引擎构建的虚拟环境中的虚拟控制器,所述虚拟应力为第二控制器基于所述第二运动信息在所述虚拟环境中受到的作用力;
接收所述物理引擎反馈的所述虚拟应力并根据所述虚拟应力控制所述第一控制器产生真实应力。
存储器320可主要包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序;存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外,存储器320可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中,存储器320可进一步包括相对于处理器310远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至控制器。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
输入装置330可用于接收输入的数字或字符信息,以及产生与机器人的用户设置以及功能控制有关的键信号输入,例如,信号采集装置,可采集机器人上的各传感器信息。输出装置340可包括显示屏等显示设备,例如,信号输出装置,可以输出控制信号。
实施例四
图4为本发明实施例四提供的一种双边机器人的结构示意图。如图4所示,本发明实施例四提供的双边机器人包括机器人本体40和控制器41,机器人本体40包括三自由度双边运动机构,三自由度双边运动机构包括:一对x轴运动模组13013、一对y轴运动模组13014、一对z轴运动模组13015和末端执行器13011,x轴、y轴和z轴可以表示机器人本体40的机器人坐标系的三个坐标轴。
可选的,末端执行器13011可以为操作手柄,可以根据控制器41的控制产生力。本实施例中均以操作手柄为例进行介绍,当为操作手柄时,即为末端执行器。需要说明的是,本实施例仅以操作手柄为例,但不限于操作手柄。
可选的,操作手柄13011包括与各z轴运动模组13015末端螺丝连接的左右两个手柄13011。当每对x轴运动模组13013、y轴运动模组13014、z轴运动模组13015均处于各自的坐标轴原点时,以左操作手柄13011顶端中心点为原点,建立笛卡尔左手坐标系,其x轴正方向指向右操作手柄;以右操作手柄13011顶端中心点为原点,建立笛卡尔右手坐标系,其x轴正方向指向左操作手柄。
控制器41对机器人本体40起到控制作用,执行机器人的各种功能应用以及数据处理,即实现本发明任意实施例提供的机器人力控制方法,该方法可以包括:
获取第一机器人的第一运动信息;
将所述第一运动信息发送到物理引擎,以使所述物理引擎根据所述第一运动信息确认第二机器人的第二运动信息,并根据所述第二运动信息确认所述第二机器人受到的虚拟应力,所述第二机器人为所述物理引擎构建的虚拟环境中的虚拟机器人,所述虚拟应力为第二机器人基于所述第二运动信息在所述虚拟环境中受到的作用力;
接收所述物理引擎反馈的所述虚拟应力并根据所述虚拟应力控制所述第一机器人产生真实应力。
实施例五
图5为本发明实施例五提供的一种机器人力控制系统的结构示意图。如图5所示,发明实施例五提供的机器人力控制系统包括:机器人510和计算机设备520,机器人510与计算机设备520之间可以进行数据传输,其中,机器人510可以是本发明任意实施例提供的一种机器人,其能够实现本发明任意实施例提供的机器人力控制方法。计算机设备520包括显示模块521和物理引擎522,物理引擎522能够构建虚拟环境和虚拟机器人,并根据机器人510的第一运动信息确定虚拟机器人的第二运动信息和计算虚拟机器人受到的虚拟应力。显示模块521用于显示物理引擎522构建的虚拟环境和虚拟机器人,显示模块521可以是显示屏、VR设备、AR设备等。
实施例六
本发明实施例六还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现如本发明任意实施例所提供的机器人力控制方法,该方法可以包括:
获取第一机器人的第一运动信息;
将所述第一运动信息发送到物理引擎,以使所述物理引擎根据所述第一运动信息确认第二机器人的第二运动信息,并根据所述第二运动信息确认所述第二机器人受到的虚拟应力,所述第二机器人为所述物理引擎构建的虚拟环境中的虚拟机器人,所述虚拟应力为第二机器人基于所述第二运动信息在所述虚拟环境中受到的作用力;
接收所述物理引擎反馈的所述虚拟应力并根据所述虚拟应力控制所述第一机器人产生真实应力。
本发明实施例的计算机存储介质,可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件,或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括:具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中,计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质,该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号,其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式,包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质,该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输,包括——但不限于无线、电线、光缆、RF等等,或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码,所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++,还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或终端上执行。在涉及远程计算机的情形中,远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机,或者,可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种机器人力控制方法,其特征在于,包括:
获取第一机器人的第一运动信息;
将所述第一运动信息发送到物理引擎,以使所述物理引擎根据所述第一运动信息确认第二机器人的第二运动信息,并根据所述第二运动信息确认所述第二机器人受到的虚拟应力,所述第二机器人为所述物理引擎构建的虚拟环境中的虚拟机器人,所述虚拟应力为第二机器人基于所述第二运动信息在所述虚拟环境中受到的作用力;
接收所述物理引擎反馈的所述虚拟应力并根据所述虚拟应力控制所述第一机器人产生真实应力。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所述第二运动信息确认所述第二机器人受到的虚拟应力包括:
确定所述虚拟环境的配置参数;
根据所述第二运动信息和所述配置参数确定所述虚拟应力。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述配置参数用于确定虚拟环境中各物体的性质,包括虚拟环境中各物体的:物理属性、材料属性、几何属性以及物体之间的连接关系。
4.如权利要求1-3任一项所述的方法,其特征在于,所述虚拟应力包括:所述第二机器人在所述虚拟环境中承受的虚拟万有引力、所述第二机器人在所述虚拟环境中承受的虚拟弹力、所述虚拟环境对所述第二机器人产生的虚拟摩擦力和所述虚拟环境对所述第二机器人产生的虚拟电磁力中的一种或多种。
5.如权利要求1-3任一项所述的方法,其特征在于,所述第一运动信息包括所述第一机器人在第一机器人坐标系的各个坐标轴的位置、速度和加速度,所述第二运动信息包括所述第二机器人在第二机器人坐标系的各个坐标轴的位置、速度和加速度。
6.一种机器人力控制装置,其特征在于,包括:
第一运动信息获取模块,用于获取第一机器人的第一运动信息;
第一运动信息发送模块,用于将所述第一运动信息发送到物理引擎,以使所述物理引擎根据所述第一运动信息确认第二机器人的第二运动信息,并根据所述第二运动信息确认所述第二机器人受到的虚拟应力,所述第二机器人为所述物理引擎构建的虚拟环境中的虚拟机器人,所述虚拟应力为第二机器人基于所述第二运动信息在所述虚拟环境中受到的作用力;
控制模块,用于接收所述物理引擎反馈的所述虚拟应力并根据所述虚拟应力控制所述第一机器人产生真实应力。
7.一种机器人,其特征在于,包括机器人本体和控制器,所述控制器包括:
一个或多个处理器;
存储装置,用于存储一个或多个程序,
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行,使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-5中任一项所述的机器人力控制方法。
8.如权利要求7所述的机器人,其特征在于,所述机器人本体为具有三自由度双边运动机构的双边机器人;其中,所述机器人本体包括三自由度双边运动机构,所述三自由度双边运动机构包括:一对x轴运动模组、一对y轴运动模组、一对z轴运动模组和一对末端执行器,x轴、y轴和z轴表示机器人本体的机器人坐标系的三个坐标轴。
9.一种机器人力控制系统,其特征在于,包括如权利要求7-8任一项所述的机器人和计算机设备,所述计算机设备用于运行物理引擎和显示虚拟环境。
10.一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,该程序被处理器执行时实现如权利要求1-5中任一项所述的机器人力控制方法。
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