CN111283675B - 一种机器人动作回归控制方法、装置、机器人和存储介质 - Google Patents
一种机器人动作回归控制方法、装置、机器人和存储介质 Download PDFInfo
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Abstract
本申请公开了一种机器人动作回归控制方法、装置、机器人和存储介质,其中,所述方法包括:确定满足触发条件,获取所述机器人的控制参数组序列(Pi,...Pn),其中i和n为正整数,i∈[1,n];控制所述机器人根据所述控制参数组序列(Pi,...Pn)按照预设方式从当前状态回归至目标状态。
Description
技术领域
本申请涉及智能控制技术领域,特别是涉及一种机器人动作回归控制方法、装置、机器人和存储介质。
背景技术
随着科学技术的发展,智能机器人也得到广泛发展,智能机器人的研究已经逐步走出工业领域,逐渐扩展到了医疗、保健、家庭、娱乐以及服务行业等领域。人们对于智能机器人提出了更高的要求,从简单重复执行机械动作提升为要求机器人具有高度的智能性和自主性。机械臂作为典型的机器人应用实例,在现有技术中,机械臂按照指令执行任务的过程中,如果需要控制机械臂进行回归操作,如控制机械臂动作后需要让其回到初始动作,或者在发生异常情况时,例如机械臂在执行任务过程中发生超时或急停的情况需要控制机械臂退回到上一个动作或者初始动作,则需要手动拖动或通过在示教板上设置参数使机械臂返回原点才能解除异常状态。传统的回归控制方法显然无法体现智能机器人的智能性,存在灵活性不高、通用性差和精度低的缺点。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题,本申请实施例提供一种机器人动作回归控制方法、装置、机器人和存储介质,以实现机器人自动执行回归控制的功能。
本申请实施例一方面公开了一种机器人动作回归控制方法,包括:
若满足触发条件,获取所述机器人的控制参数组序列(Pi,...Pn),其中,i和n为正整数,i∈[1,n],控制参数组Pi为机器人目标状态对应的控制参数组;
根据所述控制参数组序列(Pi,...Pn),控制所述机器人按照预设方式从当前状态回归至目标状态。
可选地,所述触发条件包括:
确定无法执行当前动作;或
接收到回归至目标状态的指令。
可选地,所述控制参数组中的控制参数包括机器人位姿控制参数。
可选地,所述控制参数组中的控制参数包括机器人末端工具控制参数。
可选地,所述控制参数组中的控制参数包括机器人位姿控制参数和机器人末端工具控制参数。
可选地,所述根据所述控制参数组序列(Pi,...Pn),控制所述机器人按照预设方式从当前状态回归至目标状态包括:
根据所述控制参数组序列(Pi,...Pn)中的每个机器人位姿控制参数,控制机器人从当前位姿逐步回归至目标位姿。
可选地,所述根据所述控制参数组序列(Pi,...Pn),控制所述机器人按照预设方式从当前状态回归至目标状态包括:
跳过所述控制参数组序列(Pi,...Pn)中控制参数组Pi和控制参数组Pn之间的机器人位姿控制参数,控制机器人从当前位姿回归至目标位姿。
可选地,所述根据所述控制参数组序列(Pi,...Pn),控制所述机器人按照预设方式从当前状态回归至目标状态包括:
根据所述控制参数组序列(Pi,...Pn)中的每个机器人末端工具控制参数,控制机器人末端工具从末端工具当前状态逐步回归至末端工具目标状态。
可选地,所述根据所述控制参数组序列(Pi,...Pn),控制所述机器人按照预设方式从当前状态回归至目标状态包括:
跳过所述控制参数组序列(Pi,...Pn)中控制参数组Pi和控制参数组Pn之间的机器人末端工具控制参数,控制机器人末端工具从末端工具当前状态回归至末端工具目标状态。
可选地,所述根据所述控制参数组序列(Pi,...Pn),控制所述机器人按照预设方式从当前状态回归至目标状态包括:
根据所述控制参数组序列(Pi,...Pn)中的机器人位姿控制参数和机器人末端工具控制参数,控制机器人从当前状态逐步回归至目标状态的过程中,每一步均判断控制参数组Pm-1中的机器人位姿控制参数和机器人末端工具控制参数与控制参数组Pm中的机器人位姿控制参数和机器人末端工具控制参数相比,是否均发生了变化,其中m∈[i+1,n],m为正整数;
若控制参数组Pm-1中的机器人位姿控制参数和机器人末端工具控制参数均发生了变化,则控制机器人从控制参数组Pm对应的状态回归至控制参数组Pm-1对应的状态时,先根据控制参数组Pm-1中的机器人末端工具控制参数控制机器人动作,后根据控制参数组Pm-1中的机器人位姿控制参数控制机器人动作;
若控制参数组Pm-1中仅机器人位姿控制参数发生了变化,则控制机器人从控制参数组Pm对应的状态回归至控制参数组Pm-1对应的状态时,仅根据控制参数组Pm-1中的机器人位姿控制参数控制机器人动作;
若控制参数组Pm-1中仅机器人末端工具控制参数发生了变化,则控制机器人从控制参数组Pm对应的状态回归至控制参数组Pm-1对应的状态时,仅根据控制参数组Pm-1中的机器人末端工具控制参数控制机器人动作。
可选地,所述控制参数组为执行动作原子或动作分子获得的控制参数组。
本申请实施例另一方面还公开了一种机器人动作回归控制装置,包括:信息获取模块和回归控制模块;
所述信息获取模块,被配置为在满足触发条件的情况下,获取所述机器人的控制参数组序列(Pi,...Pn),其中,i和n为正整数,i∈[1,n],控制参数组Pi为机器人目标状态对应的控制参数组;
所述回归控制模块,被配置为根据所述控制参数组序列(Pi,...Pn),控制所述机器人按照预设方式从当前状态回归至目标状态。
本申请实施例另一方面还公开了一种机器人主控器,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机指令,所述处理器执行所述指令时实现上述的机器人动作回归控制方法。
本申请实施例另一方面还公开了一种机器人,包括上述机器人主控器。
本申请实施例另一方面还公开了一种可读存储介质,其上存储有计算机指令,该指令被处理器执行时实现上述机器人动作回归控制方法。
本申请提供的机器人动作回归控制方法、装置、机器人和存储介质,可控制机器人回归至机器人动作过程中当前状态之前的任一状态,实现对机器人的灵活控制。
附图说明
图1是本申请一实施例的机器人动作回归控制方法的流程示意图;
图2是本申请另一实施例的机器人动作回归控制方法的流程示意图;
图3是本申请一实施例的机器人动作回归控制方法的具体应用场景的示意图;
图4是本申请另一实施例的机器人动作回归控制方法的流程示意图;
图5是本申请一实施例的机器人动作回归控制方法的流程示意图;
图6是本申请另一实施例的机器人动作回归控制方法的流程示意图;
图7是本申请一实施例的机器人动作回归控制方法的具体应用场景的示意图;
图8是本申请一实施例的机器人动作回归控制方法的具体应用场景的示意图;
图9是本申请一实施例的机器人动作回归控制装置的结构示意图;
图10是本申请一实施例的机器人主控器的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图通过实施例来阐述本申请的细节,这样更有利于理解本申请的内容,但本申请能够以多种不同于具体实施例的方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下结合现有技术做类似推广,因此本申请不受以下公开的具体实施方式的限制。
在本申请中,“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等仅用于彼此的区分,而非表示重要程度及顺序、以及互为存在的前提等。
在本申请中,提供了一种机器人动作回归控制方法、装置、机器人和存储介质,在下面的实施例中逐一进行详细说明。
首先对本申请实施例中的机器人进行说明,本申请中所述的机器人是指能够动作的电子设备,具体的,可以是具有能够获取环境信息、连续轨迹运动或者点到点轨迹运动可伺服控制等功能的智能机器人,包括但不限于机械臂。
机器人作为一个完整系统,可以包括各种组件:
机器人主体,由各种结构部件组成。比如连,杆活动关节,移动底盘等。
驱动器,在机器人中,常见的驱动器有伺服电机、步进电机、气缸、液压缸等,伺服电机是最常用的机器人驱动器。驱动器受控制器的控制,控制器将控制信号传送到驱动器,驱动器控制执行部件的运动。
传感器,传感器用于收集机器人内部状态信息、外部环境信息、或用来与外部环境进行交互等。其中,集成在机器人内部的传感器将每个执行部件的信息发送给控制器,以便于控制器确定机器人当前的构型状态。此外,机器人还可以配有外部传感器,如视觉系统、触觉传感器、测距仪、嗅觉传感器、味觉传感器、语音识别装置、语音合成器等,以使机器人能获取外部环境信息。
控制器,控制器从主控器获取数据,利用传感器信息,控制驱动器的动作,协调机器人进行运动。
主控器,用来计算各执行部件的运动,确定各执行部件如何移动才能达到预定的速度和位置,通过控制器获取到机器人当前的构型状态信息,监督传感器和控制器的协调动作。主控器作为控制机器人的外部设备时,通常可以是一台计算机,具备操作系统、应用程序,还可以带有电子屏。在机器人系统中,主控器通过向机器人控制器发送控制参数数据、对传感器数据进行分析、处理和显示等功能,实现对机器人的操作。
在一些机器人系统中,主控器和控制器会集成在一个单元中,而在有些系统中会将它们分开,本申请实施例不对此进行限定。
本申请以下的实施例中,以动作控制较为复杂的机械臂为例进行详细说明。
如上所述,机械臂系统的组成部件也包括主体部分、驱动器、传感器、控制器、主控器。其中,机械臂的主体部分由活动关节部件及其它结构部件组成。机械臂的关节是包含驱动器的执行部件,机械臂要完成复杂的动作,须拥有多关节实现多自由度运动,每个关节的运动要靠各自的驱动器,比如伺服电机。机器人的控制器通过各关节驱动器可以控制各关节的机械装置进行自由度运动。
需要说明的是,机械臂除了拥有上述各组成部件以外,还包括连接在机械臂最后一个关节上的末端工具部件。
末端工具依托于机械臂在空间中移动,并与周围空间发生物理交互,其中末端工具包括但不限于摄像头、机械爪、书法笔和切割工具等,可实现的物理交互包括但不限于感知图像和光线并发出红外等光波、抓取及移动物品、书写字迹和切割物体等。本申请实施例中不对末端工具的具体实现形式进行限定,基于不同的应用场景,可以配置不同的末端工具。
可以理解的是,当所述末端工具为包含驱动器时,其动作可以由机械臂的控制器直接控制,也可以由所述末端工具自身的控制装置(如可编程逻辑控制器)控制,该方式下,控制信号由机器人控制器的信号传送到末端工具自身的控制装置。因此,机器人控制器可以直接或者间接对末端工具进行控制,本申请以下实施例中将可运动的末端工具视为和机械臂中的所有关节一样的执行部件,即主控器向机械臂控制器发送控制参数数据,控制器控制末端工具的驱动器执行控制参数的命令,由此机械臂末端工具完成相应的运动动作。
需要说明的是,上述对机器人包括的组件介绍仅为示例,并不用于限定本申请中的机器人,任何能够动作的电子设备,均可以作为本申请中的机器人,采用本申请提出的方案实现动作控制。
在本申请一实施例中公开了一种机器人动作回归控制方法,包括:
若满足触发条件,获取机器人的控制参数组序列(Pi,...Pn),其中,i和n为正整数,i∈[1,n],控制参数组Pi为机器人目标状态对应的控制参数组;触发条件可以包括:确定无法执行当前动作或接收到回归至目标状态的指令;
根据控制参数组序列(Pi,...Pn),控制机器人按照预设方式从当前状态回归至目标状态。
本申请实施例提供的机器人动作回归控制方法中,机器人的控制参数具体指机器人的动作控制参数。
本申请实施例中,控制参数组可以为执行动作原子或动作分子获得的控制参数组。执行一个动作原子或动作分子可以获得至少一组机器人控制参数。
本申请实施例中所提出的动作原子是指一种预先封装的数据结构,该数据结构中至少包含两个数据项值,即动作原子的类型的类型值和动作原子的参数的参数值。
动作原子类型的类型值用于区分不同的动作原子和表征不同动作原子实现的功能,每个动作原子类型的类型值映射的是一个函数序列,该序列由至少一个函数组成,且函数之间具备可控的执行逻辑。换言之,通过每个动作原子的类型值能够确定一段可执行的程序代码,程序代码中包含至少一个预先编写的执行函数。其中,每个预先编写的执行函数能够实现不同的功能,预先编写的执行函数的代码段可以存储于主控器中,还可以存储在与主控器通信连接的其它设备中,具体不做限定。
需要说明的是,每个动作原子的类型值反映了该动作原子所能够实现的控制机器人进行运动的动作,这是由于每个预先编写的执行函数在动作原子执行时所输出的控制参数不同,每个动作原子中类型值所映射的执行函数和执行函数的执行逻辑不同。动作原子的执行会在下文中继续进行说明。
动作原子的参数值是供该动作原子中类型值所映射的执行函数使用的,每个动作原子参数的参数值输入至该动作原子类型的类型值相应的执行函数,以实现机器人执行相应的动作。即,从每个动作原子所映射的执行函数中,确定需要执行哪个执行函数、执行函数的执行顺序,需依赖于该动作原子参数的参数值。动作原子的参数值进一步决定了函数序列中各执行函数的执行逻辑,并明确了可执行程序代码的数据,进而确定了机器人的行为。
在本申请的一种实现方式中,可以使用键值对形式的数据结构对动作原子的数据项进行描述、保存。该具体实现方式中,动作原子的静态数据结构如下:
{“type”:“value1”;“params”:{value21,value22,…}}
其中,键名“type”指动作原子类型,键值“value1”为动作原子类型的类型值。同样的,键名“params”指动作原子参数,键值{value21,value22,…}为动作原子参数的参数值。
需要说明的是,动作原子类型的类型值“value1”是一确定的数据值,可以是字符串如“grasp”、“wait”、“pointlist”,也可以是一实数“001”“002”,还可以是其它类型的数据值,不作具体限定。
相应的,根据动作原子类型的类型值所映射的执行函数的功能特性,执行函数所需要的动作原子参数的参数值也可以灵活设计。具体的,动作原子参数的参数值{value21,value22,…}可以是一个或一组具体的数值,也可以是一个或一组键值对数据{“key1”:“value21”,“key2”:“value22”…}。参数值从属于动作原子本身并输入至动作原子所对应的函数序列,每个动作原子类型的类型值所映射的执行函数不同,所需要的参数也不同,因此不同的动作原子参数值的具体形式可以相同,也可以不同,本申请实施例对于参数值的形式不做具体限定。
本申请的一种实现方式中,上述动作原子的数据结构中还包括一个数据项,即动作原子名称的名称标识。
本申请的一种实现方式中,使用键值对形式的数据结构对动作原子数据项进行描述、保存时,包括名称标识数据项的动作原子的静态结构如下:
{“type”:“value1”;“params”:{value21,value22,…};“name”:“value3”}
其中,与前述实施例的数据结构相比,增加的键名“name”指动作原子名称,键值“value3”为动作原子的名称标识。
从前述实施方式可知,动作原子类型的类型值用于区分不同的动作原子且不可更改。通过增加名称标识数据项,便于用户使用时进行区分。
本申请一实施例中,动作原子可以通过如下步骤执行:
解析待执行动作原子,获取待执行动作原子的类型值以及待执行动作原子的参数值;类型值对应至少一个执行函数以及至少一个执行函数的执行逻辑;
根据参数值以及至少一个执行函数间的执行逻辑,从至少一个执行函数中确定待执行的执行函数;
根据待执行的执行函数,生成至少一组机器人控制参数。
在本申请另一实施例中,在根据参数值以及至少一个执行函数间的执行逻辑,从至少一个执行函数中确定待执行的执行函数之前,还可以包括:
获取传感器数据;
根据参数值以及至少一个执行函数的执行逻辑,从至少一个执行函数中确定待执行的执行函数,包括:
根据参数值、至少一个执行函数的执行逻辑以及传感器数据,从至少一个执行函数中确定待执行的执行函数。
本申请的一种实现方式中,动作分子的数据结构如下:
{“type”:“molecule”;“params”:{“start”:xx,“end”:yy,“mode”:zz};“name”:“value3”}
其中,键名“type”指动作分子类型,键值“molecule”为动作分子类型的类型值。键名“params”指动作分子参数,键值{“start”:xx,“end”:yy,“mode”:zz}为动作分子参数的参数值。键名“name”指动作分子名称,键值“value3”为动作分子的名称标识。由于动作分子均存储于系统的配置文件中,根据动作分子的名称标识,便可以查找到对应的动作分子。
需要说明的是,动作分子类型的类型值“molecule”是一确定的数据值,由于动作分子和动作原子的结构相同,在解析到“type”的键值为“molecule”时,即可以确定当前解析的为动作分子。
另外,{“start”:xx,“end”:yy,“mode”:zz}为动作分子参数的参数值,其中,“start”为起始点、“end”为终止点和“mode”为执行模式。动作分子参数值的结构复杂,类型多样。在动作分子的起始点和终止点不同的情况下,对于配置文件中的每个动作分子对应于至少两个按顺序排列的动作单元的动作单元序列的情形,通过起始点和终止点,可以从动作分子对应的动作单元序列中确定出待执行的动作单元序列。在动作分子的起始点和终止点相同的情况下,待执行的动作单元序列包括一个动作单元。
对于执行模式,用于指示动作分子对应的执行偏移量的获取方式,可以为第一执行模式和第二执行模式。本实施例中,第一执行模式为自适应模式,第二执行模式为复用模式。
为了理解自适应模式以及复用模式,本实施例还要对动作分子的一个重要的参数——执行偏移量进行介绍。
动作分子保存于存储区域,对应于至少一个动作单元组成的动作单元序列。在执行时,需要获取执行每个动作单元生成的待调整的机器人控制参数,然后根据执行偏移量对待调整的机器人控制参数进行调整,得到机器人控制参数。
在复用模式下,执行偏移量通过以下方式获取:获取机器人的当前位姿值;获取执行待执行的动作单元序列中的第一个动作单元生成的待调整的机器人控制参数中的位姿值;根据机器人的当前位姿值和执行第一个动作单元生成的待调整的机器人控制参数中的位姿值,生成动作分子对应的执行偏移量。
在自适应模式下,动作分子对应的执行偏移量通过以下方式获取:获取预先确定的动作分子对应的执行偏移量。在自适应模式下,执行偏移量offset可以预先根据环境确定,作为预先确定的参数值存储于系统的配置文件中,并通过控制进程加载。
本申请一实施例中,动作分子可以通过如下步骤执行:
解析待执行动作分子,获取待执行动作分子的名称标识以及待执行动作分子的参数值;待执行动作分子的名称标识对应第一动作单元序列;所述动作单元的类型包括动作原子和动作分子中的至少一种;
根据待执行动作分子的参数值,从第一动作单元序列中确定待执行的第一动作单元序列;
依次执行待执行的第一动作单元序列中的每个动作单元,生成至少一组机器人控制参数。
可选地,在获取待执行动作分子的名称标识以及待执行动作分子的参数值之前,还包括:
获取待执行动作分子的类型值;
根据待执行动作分子的类型值,确认待执行动作分子的类型为动作分子。
进一步的,待执行动作分子的参数值包括起始点和终止点,还包括执行模式,执行模式指示待执行动作分子对应的执行偏移量的获取方式。
具体的,根据待执行动作分子的参数值中的起始点和终止点,从第一动作单元序列中确定待执行的第一动作单元序列。
进一步的,依次执行待执行的第一动作单元序列中的每个动作单元,生成至少一组机器人控制参数,具体包括:
依次执行待执行的第一动作单元序列中的每个动作单元,生成至少一组待调整的机器人控制参数;
根据执行偏移量,对至少一组待调整的机器人控制参数进行调整,得到至少一组机器人控制参数。
其中,当执行模式为自适应模式时,采用如下方式获取待执行动作分子对应的执行偏移量:
获取预先确定的待执行动作分子对应的执行偏移量。
当执行模式为复用模式时,采用如下方式获取待执行动作分子对应的执行偏移量:
获取机器人的当前位姿值;
获取执行待执行的第一动作单元序列中的第一个动作单元生成的待调整的机器人控制参数中的位姿值;
根据机器人的当前位姿值和执行第一个动作单元生成的待调整的机器人控制参数中的位姿值,生成待执行动作分子对应的执行偏移量。
具体的,当动作单元为动作原子的情形,依次执行待执行的第一动作单元序列中的每个动作单元,生成至少一组待调整的机器人控制参数,包括:
针对待执行的第一动作单元序列中的每个动作原子,解析所述动作原子,获取所述动作原子的类型值以及所述动作原子的参数值;所述动作原子的类型值对应至少一个执行函数以及所述至少一个执行函数的执行逻辑;
根据所述动作原子的参数值以及所述至少一个执行函数的执行逻辑,从所述至少一个执行函数中确定待执行的执行函数;
根据所述待执行的执行函数,生成至少一组待调整的机器人控制参数。
可选的,在根据所述动作原子的参数值以及所述至少一个执行函数的执行逻辑,从所述至少一个执行函数中确定待执行的执行函数之前,还包括:
获取传感器数据;
具体的,根据所述动作原子的参数值、所述至少一个执行函数的执行逻辑以及所述传感器数据,从所述至少一个执行函数中确定待执行的执行函数。
具体的,当动作单元为动作分子的情形,依次执行待执行的第一动作单元序列中的每个动作单元,生成至少一组待调整的机器人控制参数,包括:
针对待执行的第一动作单元序列中的每个动作分子,解析所述动作分子,获取所述动作分子的名称标识以及所述动作分子的参数值;所述动作分子的名称标识对应第二动作单元序列;
根据所述动作分子的参数值,从所述动作分子对应的第二动作单元序列中确定待执行的第二动作单元序列;
依次执行所述动作分子对应的第二动作单元序列中的每个动作单元,生成至少一组待调整的机器人控制参数。
本申请一实施例中,机器人控制参数包括:机器人位姿控制参数和机器人末端工具控制参数中的至少一种。机器人具体可以为机械臂,此时,机器人位姿控制参数具体可以为机械臂位姿控制参数,机器人末端工具控制参数具体可以为机械臂末端工具控制参数。
需要说明的是,本申请实施例提供的机器人动作回归控制方法,也可以封装为一个动作原子或动作分子,即执行该动作原子或动作分子时,执行该机器人动作回归控制方法。
本申请实施例中,为了实现机器人动作回归控制,可以按序记录机器人的控制参数组,得到控制参数组序列(P1,...Pn);控制参数组P1为机器人第一个状态对应的控制参数组,即根据控制参数组P1控制机器人执行第一个动作后的状态为第一个状态;控制参数组Pn为机器人第n个状态对应的控制参数组,即根据控制参数组Pn控制机器人执行第n个动作后的状态为第n个状态。机器人当前状态可能为第n个状态,即控制参数组Pn对应的状态;也可能为第n个状态与第n+1个状态之间的中间状态,即控制参数组Pn对应的状态与控制参数组Pn+1对应的状态之间的中间状态。
其中,控制参数组序列(P1,...Pn),可以是用户为了控制机器人按序动作而输入的控制参数组序列,也可以是机器人主控器按序执行至少一个动作原子生成的控制参数组序列,也可以是机器人主控器按序执行至少一个动作分子生成的控制参数组序列,也可以是机器人主控器按序执行至少一个动作原子和至少一个动作分子生成的控制参数组序列。
本申请实施例中,每个控制参数组中可以包括一个控制参数,也可以包括多个控制参数。
本申请实施例中,所述控制参数组中的控制参数包括两种主要的类型,一类是机器人位姿控制参数,另一类是机器人末端工具控制参数。
当机器人具体为机械臂时,机器人位姿控制参数包括机械臂各个关节自由度的控制参数或者机械臂末端位姿的控制参数。
机械臂各个关节自由度的控制参数或者机械臂末端位姿的控制参数均可以用来表征机械臂的位姿状态。
机器人末端工具控制参数用来表征末端工具的执行状态。
以末端工具为机械爪为例,其控制参数可以包括爪距;以末端工具为吸盘为例,其控制参数可以包括吸附物体或者不吸附物体。
机器人可以按照所述控制参数执行动作。
本申请实施例中,当机器人需要进行动作回归时,先确定需要回归的目标状态对应的控制参数组Pi,目标状态可以根据实际应用场景、实际需求进行设定,可以为机器人的第一个状态,也可以为机器人当前状态之前的任一状态。控制参数组Pi为机器人目标状态对应的控制参数组,即根据控制参数组Pi控制机器人执行动作后的状态为目标状态。
对机器人进行回归控制时,只需要从控制参数组序列(P1...Pn)中获取用于回归控制的控制参数组序列(Pi...Pn),即可控制机器人动作回归至目标状态。
在本申请的一个实施例中,可以根据控制参数组序列(Pi,...Pn)中控制参数组的逆序控制机器人动作,实现控制机器人从当前状态逐步回归至目标状态。当然,若机器人当前状态为控制参数组Pn对应的状态,在控制机器人回归至目标状态时,也可以跳过控制参数组Pn。
在本申请的另一个实施例中,若机器人当前状态为控制参数组Pn对应的状态,也可以跳过控制参数组序列(Pi,...Pn)中控制参数组Pi和控制参数组Pn之间的控制参数组,直接根据控制参数组Pi控制机器人动作,实现控制机器人从当前状态直接回归至目标状态;若机器人当前状态为控制参数组Pn对应的状态之后的中间状态,可以先根据控制参数组Pn控制机器人动作,实现控制机器人从当前状态回归至控制参数组Pn对应的状态,再跳过控制参数组序列(Pi,...Pn)中控制参数组Pi和控制参数组Pn之间的控制参数组,直接根据控制参数组Pi控制机器人动作,实现控制机器人从控制参数组Pn对应的状态直接回归至目标状态;当然,若机器人当前状态为控制参数组Pn对应的状态之后的中间状态,也可以跳过控制参数组Pn,直接根据控制参数组Pi控制机器人动作,实现控制机器人从当前状态直接回归至目标状态。
在控制参数组中的控制参数仅包括机器人位姿控制参数的情况下,可以根据控制参数组序列(Pi,...Pn)中的每个机器人位姿控制参数,控制机器人从当前位姿逐步回归至目标位姿;或者跳过控制参数组序列(Pi,...Pn)中控制参数组Pi和控制参数组Pn之间的机器人位姿控制参数,控制机器人从当前位姿回归至目标位姿。
即此时,控制参数组序列(Pi,...Pn)为位姿控制参数序列,可以根据位姿控制参数序列中位姿控制参数的逆序控制机器人动作,实现控制机器人从当前位姿逐步回归至目标位姿。当然,若机器人当前位姿为控制参数组Pn对应的位姿,在控制机器人回归至目标位姿时,也可以跳过控制参数组Pn的位姿控制参数。
若机器人当前位姿为控制参数组Pn对应的位姿,也可以跳过控制参数组序列(Pi,...Pn)中控制参数组Pi和控制参数组Pn之间的位姿控制参数,直接根据控制参数组Pi的位姿控制参数控制机器人动作,实现控制机器人从当前位姿直接回归至目标位姿;若机器人当前位姿为控制参数组Pn对应的位姿之后的中间位姿,可以先根据控制参数组Pn的位姿控制参数控制机器人动作,实现控制机器人从当前位姿回归至控制参数组Pn对应的位姿,再跳过控制参数组序列(Pi,...Pn)中控制参数组Pi和控制参数组Pn之间的位姿控制参数,直接根据控制参数组Pi的位姿控制参数控制机器人动作,实现控制机器人从控制参数组Pn对应的位姿直接回归至目标位姿;当然,若机器人当前位姿为控制参数组Pn对应的位姿之后的中间位姿,也可以跳过控制参数组Pn对应的位姿控制参数,直接根据控制参数组Pi的位姿控制参数控制机器人动作,实现控制机器人从当前位姿直接回归至目标位姿。
在控制参数组中的控制参数仅包括机器人末端工具控制参数的情况下,可以根据控制参数组序列(Pi,...Pn)中的每个机器人末端工具控制参数,控制机器人末端工具从末端工具当前状态逐步回归至末端工具目标状态;或者,跳过控制参数组序列(Pi,...Pn)中控制参数组Pi和控制参数组Pn之间的机器人末端工具控制参数,控制机器人末端工具从末端工具当前状态回归至末端工具目标状态。
即此时,控制参数组序列(Pi,...Pn)为末端工具控制参数序列,可以根据末端工具控制参数序列中末端工具控制参数的逆序控制机器人工作,实现控制机器人末端工具从末端工具当前状态逐步回归至末端工具目标状态。当然,若机器人末端工具当前状态为控制参数组Pn对应的末端工具状态,在控制机器人末端工具回归至末端工具目标状态时,也可以跳过控制参数组Pn的末端工具控制参数。
若机器人末端工具当前状态为控制参数组Pn对应的末端工具状态,也可以跳过控制参数组序列(Pi,...Pn)中控制参数组Pi和控制参数组Pn之间的末端工具控制参数,直接根据控制参数组Pi的末端工具控制参数控制机器人工作,实现控制机器人末端工具从末端工具当前状态直接回归至末端工具目标状态;若机器人末端工具当前状态为控制参数组Pn对应的末端工具状态之后的中间状态,可以先根据控制参数组Pn的末端工具控制参数控制机器人工作,实现控制机器人末端工具从末端工具当前状态回归至控制参数组Pn对应的末端工具状态,再跳过控制参数组序列(Pi,...Pn)中控制参数组Pi和控制参数组Pn之间的末端工具控制参数,直接根据控制参数组Pi的末端工具控制参数控制机器人工作,实现控制机器人末端工具从控制参数组Pn对应的末端工具状态直接回归至末端工具目标状态;当然,若机器人末端工具当前状态为控制参数组Pn对应的末端工具状态之后的中间状态,也可以跳过控制参数组Pn的末端工具控制参数,直接根据控制参数组Pi的末端工具控制参数控制机器人工作,实现控制机器人末端工具从末端工具当前状态直接回归至末端工具目标状态。
在控制参数组中的控制参数包括机器人位姿控制参数和机器人末端工具控制参数的情况下:可以根据控制参数组序列(Pi,...Pn)中的机器人位姿控制参数和机器人末端工具控制参数,控制机器人从当前状态逐步回归至目标状态的过程中,每一步均判断控制参数组Pm-1中的机器人位姿控制参数和机器人末端工具控制参数与控制参数组Pm中的机器人位姿控制参数和机器人末端工具控制参数相比,是否均发生了变化,其中m∈[i+1,n],m为正整数;若控制参数组Pm-1中的机器人位姿控制参数和机器人末端工具控制参数均发生了变化,则控制机器人从控制参数组Pm对应的状态回归至控制参数组Pm-1对应的状态时,先根据控制参数组Pm-1中的机器人末端工具控制参数控制机器人动作,后根据控制参数组Pm-1中的机器人位姿控制参数控制机器人动作;若控制参数组Pm-1中仅机器人位姿控制参数发生了变化,则控制机器人从控制参数组Pm对应的状态回归至控制参数组Pm-1对应的状态时,仅根据控制参数组Pm-1中的机器人位姿控制参数控制机器人动作;若控制参数组Pm-1中仅机器人末端工具控制参数发生了变化,则控制机器人从控制参数组Pm对应的状态回归至控制参数组Pm-1对应的状态时,仅根据控制参数组Pm-1中的机器人末端工具控制参数控制机器人动作。
本申请实施例提供的机器人动作回归控制方法,在确定机器人的目标状态后,获取回归至目标状态所需要的控制参数组序列(Pi,...Pn),即可控制机器人根据控制参数组序列(Pi,...Pn)按照预设方式回归至目标状态,操作方便。
参见图1,为本申请实施例提供的机器人动作回归控制方法在机器人执行动作过程中发生异常时的应用。所述方法包括步骤101和步骤102。
步骤101:若满足触发条件,获取机器人控制参数组序列(Pi,...Pn)。
步骤102:根据所述控制参数组序列(Pi,...Pn),控制机器人按照预设方式从当前状态回归至目标状态。
实际应用中,为了实现机器人动作的回归控制,可以在异常发生前,按照机器人动作的执行顺序记录机器人动作过程中执行的至少一个动作对应的控制参数组,形成控制参数组序列(P1,...Pn),为机器人的动作回归做好准备。
上述触发条件可以包括:确定无法执行当前动作即确定发生异常时;或在发生异常时接收到回归至目标状态的指令。
下面以机械臂为例进行说明。
在一个具体应用场景中,一机械臂末端安装有一个钻头,按照预定的任务执行一系列的动作,在执行第5个动作时遇到了障碍物无法继续执行。在机械臂动作过程中,已经按照动作的执行顺序记录了执行各动作对应的控制参数组序列(P1,P2,P3,P4),此时就可以根据记录的控制参数组序列(P1,P2,P3,P4)控制机械臂按照预设方式回归至目标状态。
例如,若目标状态为控制参数组P1对应的状态,则根据控制参数组序列(P1,P2,P3,P4),可控制机械臂直接回归到控制参数组P1对应的状态;也可以控制机械臂逐步回归到控制参数组P1对应的状态。
又例如,若目标状态为控制参数组P2对应的状态,则根据控制参数组序列(P2,P3,P4),可控制机械臂直接回归到控制参数组P2对应的状态;也可以控制机械臂逐步回归到控制参数组P2对应的状态。
需要说明的是,当机器人执行第n+1个动作发生异常时,机器人当前状态可能为控制参数组Pn对应的状态之后的中间状态。此时在根据控制参数组序列(Pi,...Pn)控制机器人从当前状态回归至控制参数组Pi对应的目标状态时,可以先根据控制参数组Pn控制机器人动作,控制机器人从当前状态回归至控制参数组Pn对应的状态,再按照预设方式控制机器人从控制参数组Pn对应的状态回归至控制参数组Pi对应的目标状态时。具体可以控制机器人从控制参数组Pn对应的状态逐步回归至控制参数组Pi对应的目标状态,也可以控制机器人从控制参数组Pn对应的状态直接回归至控制参数组Pi对应的目标状态。
如在本例中,n=4,在执行第5个动作时遇到了障碍物无法继续执行,记录了控制参数组序列(P1,P2,P3,P4),那么控制机械臂回归至控制参数组P4对应的状态时,可以根据控制参数组P4控制机械臂动作来回归至控制参数组Pn对应的状态。
该实施例中的这种方法,在异常发生时,可根据需要按照预设的方式控制机器人回归到记录在控制参数组序列中的任意一个控制参数组所对应的状态。
在本申请另一实施例中公开了一种机器人动作回归控制方法在机器人执行动作过程中发生异常时,需要逐步回归至目标状态的应用。参见图2,所述方法包括步骤201至步骤203。
步骤201:按照动作的执行顺序记录机器人动作过程中执行的至少一个动作对应的控制参数组,形成控制参数组序列(P1,...Pn)。
步骤202:接收到回归至目标状态指令,获取所述机器人的控制参数组序列(Pi,...Pn)。
其中,可以是在机器人执行动作过程中发生异常时接收到回归到目标状态的指令。
步骤203:根据所述控制参数组序列(Pi,...Pn),控制所述机器人从当前状态逐步回归至目标状态。
在该实施例中,给出了一种控制机器人逐步回归的方法,即从控制参数组序列(P1,...Pn)中的最后一个控制参数组Pn开始,控制机器人逐步回归到控制参数组Pi对应的目标状态。这种方式尤其适合于需要严格按照执行路径逐步回归至目标状态的情况。例如,机器人异常状态发生前,机器人动作过程中完成了绕过障碍物,若回归路径中跳过控制参数组序列(P1,...Pn)中的某个控制参数组,就很可能发生回归路径中机器人被障碍物阻挡的情况,针对这种情况设计了如图2所示的机器人动作回归控制方法。
在一个具体应用场景中,参见图3,按照动作执行顺序记录了机器人动作过程中对应的控制参数组序列(P1,P2,P3,P4,P5)。机器人在动作过程中绕过了障碍物300,若在机器人执行下一动作时出现异常情况,机器人无法执行后续的动作,此时可以通过回归到目标状态的指令,控制机器人动作逐步回归到控制参数组控制参数组P1对应的状态。由于在机器人发生异常前,已经按照机器人的动作的执行顺序,记录了对应的控制参数组序列(P1,P2,P3,P4,P5),此时,需要控制机器人逐步从控制参数组P5对应的状态回归到控制参数组P1对应的状态,若跳过中间的控制参数组控制机器人直接回归到控制参数组P1对应的状态,就会发生机器人撞击障碍物300的情况。
在本申请另一实施例中公开了一种机器人动作回归控制方法在对末端工具控制的应用。参见图4,所述方法包括步骤401至步骤403。
步骤401:按照机器人的动作的执行顺序记录机器人的控制参数组序列(P1,...Pn),所述控制参数包括机器人末端工具控制参数。
步骤402:接收到回归至目标状态指令,获取所述机器人控制参数组序列(Pi,...Pn)。
步骤403:根据所述控制参数组序列(Pi,...Pn)中记录的机器人末端工具控制参数,控制机器人末端工具从末端工具当前状态逐步回归至末端工具目标状态。
所述控制参数组Pi对应的目标状态可以是控制参数组P1对应的状态至当前状态中的某个状态,这种设定非常有利于需要控制机器人重新执行某一动作的情况,例如机器人发生异常需回归后再次尝试执行某一动作的情况,机器人没必要直接回归到控制参数组P1对应的状态,只要回归到异常解除的状态就可以开始再次的尝试。用户可发送指令控制机器人返回其选择的目标状态,控制所述机器人根据控制参数组序列(Pi,...Pn)回归至目标状态。当控制参数包括机器人末端工具控制参数时,可以根据所述控制参数组序列(Pi,...Pn),控制机器人末端工具从末端工具当前状态逐步回归至末端工具目标状态。
在本申请另一实施例中公开了一种机器人动作回归控制方法在对机器人位姿控制的应用,参见图5,所述方法包括步骤501至步骤503。
步骤501:按照动作的执行顺序记录机器人动作过程中执行的至少一个执行动作对应的控制参数组,形成控制参数组序列(P1,...Pn),所述控制参数组中的控制参数包括机器人位姿控制参数。
步骤502:接收到回归至目标状态指令,获取所述机器人的控制参数组序列(Pi,...Pn)。
步骤503:控制机器人跳过所述控制参数组序列(Pi,...Pn)中控制参数组Pi和控制参数组Pn之间的控制参数组从当前位姿回归至目标位姿。
上述实施例提供了一种快速回归到目标位姿的方法,即,一键复位,控制机器人直接从当前位姿回归到目标位姿。
在本申请另一实施例中公开了一种机器人动作回归控制方法在对机器人末端工具和机器人位姿综合控制的应用,参见图6,所述方法包括步骤601至步骤603。
步骤601:按照机器人的动作的执行顺序记录机器人的控制参数组序列(P1,...Pn),所述控制参数包括机器人位姿控制参数和机器人末端工具控制参数。
步骤602:接收到回归至目标状态指令,获取所述机器人的控制参数组序列(Pi,...Pn)。
步骤603:根据所述控制参数组序列(Pi,...Pn),控制所述机器人从当前状态逐步回归至目标状态。
本申请一实施例中,以机械臂为例对该方法进行说明。
在步骤603中,根据控制参数组序列(Pi,...Pn)中的机械臂位姿控制参数和机械臂末端工具控制参数,控制机械臂从当前状态逐步回归至目标状态的过程中,每一步均判断控制参数组Pm-1中的机械臂位姿控制参数和机械臂末端工具控制参数与控制参数组Pm中的机械臂位姿控制参数和机械臂末端工具控制参数相比,是否均发生了变化,其中m∈[i+1,n],m为正整数;
若控制参数组Pm-1中的机械臂位姿控制参数和机械臂末端工具控制参数均发生了变化,则控制机械臂从控制参数组Pm对应的状态回归至控制参数组Pm-1对应的状态时,先根据控制参数组Pm-1中的机械臂末端工具控制参数控制机械臂动作,后根据控制参数组Pm-1中的机械臂位姿控制参数控制机械臂动作;
若控制参数组Pm-1中仅机械臂位姿控制参数发生了变化,则控制机械臂从控制参数组Pm对应的状态回归至控制参数组Pm-1对应的状态时,仅根据控制参数组Pm-1中的机械臂位姿控制参数控制机械臂动作;
若控制参数组Pm-1中仅机械臂末端工具控制参数发生了变化,则控制机械臂从控制参数组Pm对应的状态回归至控制参数组Pm-1对应的状态时,仅根据控制参数组Pm-1中的机械臂末端工具控制参数控制机械臂动作。
该实施例的方法不仅能够控制机械臂回归至目标位姿,还能控制机械臂末端工具回归至末端工具目标状态,例如,机械爪的合/不合状态或吸盘的吸/不吸状态。以下通过具体场景对该方法的实现过程进行描述。
在一个具体应用场景中,机械臂末端配备的末端工具为机械爪,如图7所示,按照机械臂的动作的执行顺序记录机械臂的控制参数组序列,每个控制参数组中包括机械臂位姿控制参数和机械爪的控制参数,所述机械爪的控制参数包括爪距,本申请实施例中,为了描述上的方便,可以定义所述爪距为5cm对应合爪,爪距大于5cm对应不合爪。
以机械臂抓取并移动杯子为例,在机械臂处于控制参数组P1对应的状态,机械臂处于位姿状态1,机械爪处于不合爪的状态;在机械臂处于控制参数组P2对应的状态,机械臂位姿未发生变化,仍处于位姿状态1,机械爪处于合爪的状态,抓起杯子;在机械臂处于控制参数组P3对应的状态,机械臂位姿发生变化,处于位姿状态2,机械爪处于合爪的状态,抓着杯子移动;在机械臂处于控制参数组P4对应的状态,机械臂位姿未发生变化,仍处于位姿状态2,机械爪处于不合爪的状态,放下了杯子。
本申请实施例中,假设机械臂在执行第5个动作时发生异常,只记录了控制参数组序列(P1,P2,P3,P4)。各个控制参数的具体情况如表1所示。
表1
在控制机械臂回归至控制参数组P1对应的状态的过程中,先根据控制参数组P4控制机械臂动作来回归至控制参数组P4对应的状态,回归后,机械臂处于位姿状态2,机械爪处于不合爪的状态。
控制机械臂从控制参数组P4对应的状态回归至控制参数组P3对应的状态时,控制参数组P4与控制参数组P3相比,仅机械爪控制参数发生了变化,因此仅根据控制参数组P3中的机械爪控制参数控制机械臂动作来回归至控制参数组P3对应的状态,回归后,机械臂处于位姿状态2,机械爪处于合爪的状态,抓起被子。
控制机械臂从控制参数组P3对应的状态回归至控制参数组P2对应的状态时,控制参数组P3与控制参数组P2相比,仅机械臂位姿控制参数发生了变化,因此仅根据控制参数组P2中的机械臂位姿控制参数控制机械臂动作来回归至控制参数组P2对应的状态,回归后,机械臂处于位姿状态1,机械爪处于合爪的状态,抓着杯子移动。
控制机械臂从控制参数组P2对应的状态回归至控制参数组P1对应的状态时,控制参数组P2与控制参数组P1相比,仅机械爪控制参数发生了变化,因此仅根据控制参数组P1中的机械爪控制参数控制机械臂动作来回归至控制参数组P1对应的状态,回归后,机械臂处于位姿状态1,机械爪处于不合爪的状态,放下了杯子。
通过这种方式,实现了机械臂末端工具机械爪的回归控制,被抓取物也放回了初始位置。
在另一个具体应用场景中,机械臂末端配备的末端工具为吸盘,如图8所示,按照机械臂的动作的执行顺序记录机械臂的控制参数组序列,每个控制参数组中包括机械臂位姿控制参数和吸盘的控制参数,吸盘的控制参数包括吸附和不吸附。
以机械臂通过吸盘转移玻璃为例,在机械臂处于控制参数组P1对应的状态,机械臂处于位姿状态1,吸盘处于不吸附的状态;在机械臂处于控制参数组P2对应的状态,机械臂位姿未发生变化,仍处于位姿状态1,吸盘处于吸附的状态,吸附起需要转移的玻璃;在机械臂处于控制参数组P3对应的状态,机械臂位姿发生变化,处于位姿状态2,吸盘处于吸附的状态,吸附着玻璃移动;在机械臂处于控制参数组P4对应的状态,机械臂位姿未发生变化,仍处于位姿状态2,吸盘处于不吸附的状态,放下玻璃。
本申请实施例中,假设机械臂在执行第5个动作时发生异常,只记录了控制参数组序列(P1,P2,P3,P4)。各个控制参数的具体情况如表2所示。
表2
控制参数组 | 机械臂位姿控制参数对应状态 | 吸盘控制参数对应状态 |
P<sub>1</sub> | 位姿状态1 | 不吸附 |
P<sub>2</sub> | 位姿状态1 | 吸附 |
P<sub>3</sub> | 位姿状态2 | 吸附 |
P<sub>4</sub> | 位姿状态2 | 不吸附 |
在控制机械臂回归至控制参数组P1对应的状态的过程中,先根据控制参数组P4控制机械臂动作来回归至控制参数组P4对应的状态,回归后,机械臂处于位姿状态2,吸盘处于不吸附的状态。
控制机械臂从控制参数组P4对应的状态回归至控制参数组P3对应的状态时,控制参数组P4与控制参数组P3相比,仅吸盘控制参数发生了变化,因此仅根据控制参数组P3中的吸盘控制参数控制机械臂动作来回归至控制参数组P3对应的状态,回归后,机械臂处于位姿状态2,吸盘处于吸附的状态,吸附起玻璃。
控制机械臂从控制参数组P3对应的状态回归至控制参数组P2对应的状态时,控制参数组P3与控制参数组P2相比,仅机械臂位姿控制参数发生了变化,因此仅根据控制参数组P2中的位姿控制参数控制机械臂动作来回归至控制参数组P2对应的状态,回归后,机械臂处于位姿状态1,吸盘处于吸附的状态,吸附着玻璃移动。
控制机械臂从控制参数组P2对应的状态回归至控制参数组P1对应的状态时,控制参数组P2与控制参数组P1相比,仅吸盘控制参数发生了变化,因此仅根据控制参数组P1中的吸盘控制参数控制机械臂动作来回归至控制参数组P1对应的状态,回归后,机械臂处于位姿状态1,吸盘处于不吸附的状态,放下玻璃。
通过这种方式,实现了机械臂末端工具吸盘的回归控制,被吸附物也放回了初始位置。
在本申请一实施例中公开了一种机器人动作回归控制装置900,所述装置900包括:信息获取模块901和回归控制模块902;其中,
信息获取模块901,被配置在满足触发条件的情况下,获取机器人的控制参数组序列(Pi,...Pn),其中i和n为正整数,i∈[1,n],控制参数组Pi为机器人目标状态对应的控制参数组;
回归控制模块902,被配置为根据控制参数组序列(Pi,...Pn),控制机器人按照预设方式从当前状态回归至目标状态。
其中,所述触发条件可以包括但不限于:确定无法执行当前动作;或接收到回归至目标状态的指令。控制参数组可以但不限于为执行动作原子或动作分子获得的控制参数组。
在一个具体应用场景中,若控制参数组中的控制参数包括机器人位姿控制参数:
回归控制模块902,可以被配置为根据控制参数组序列(Pi,...Pn)中的每个机器人位姿控制参数,控制机器人从当前位姿逐步回归至目标位姿。
回归控制模块902,也可以被配置为跳过控制参数组序列(Pi,...Pn)中控制参数组Pi和控制参数组Pn之间的机器人位姿控制参数,控制机器人从当前位姿回归至目标位姿。
在一个具体应用场景中,若控制参数组中的控制参数包括机器人末端工具控制参数:
回归控制模块902,可以被配置为根据控制参数组序列(Pi,...Pn)中的每个机器人末端工具控制参数,控制机器人末端工具从末端工具当前状态逐步回归至末端工具目标状态。
回归控制模块902,也可以被配置为跳过控制参数组序列(Pi,...Pn)中控制参数组Pi和控制参数组Pn之间的机器人末端工具控制参数,控制机器人末端工具从末端工具当前状态回归至末端工具目标状态。
在一个具体应用场景中,若控制参数组中的控制参数包括机器人位姿控制参数和机器人末端工具控制参数:
回归控制模块902,可以被配置为根据控制参数组序列(Pi,...Pn)中的机器人位姿控制参数和机器人末端工具控制参数,控制机器人从当前状态逐步回归至目标状态的过程中,每一步均判断控制参数组Pm-1中的机器人位姿控制参数和机器人末端工具控制参数与控制参数组Pm中的机器人位姿控制参数和机器人末端工具控制参数相比,是否均发生了变化,其中m∈[i+1,n],m为正整数;
若控制参数组Pm-1中的机器人位姿控制参数和机器人末端工具控制参数均发生了变化,则控制机器人从控制参数组Pm对应的状态回归至控制参数组Pm-1对应的状态时,先根据控制参数组Pm-1中的机器人末端工具控制参数控制机器人动作,后根据控制参数组Pm-1中的机器人位姿控制参数控制机器人动作;
若控制参数组Pm-1中仅机器人位姿控制参数发生了变化,则控制机器人从控制参数组Pm对应的状态回归至控制参数组Pm-1对应的状态时,仅根据控制参数组Pm-1中的机器人位姿控制参数控制机器人动作;
若控制参数组Pm-1中仅机器人末端工具控制参数发生了变化,则控制机器人从控制参数组Pm对应的状态回归至控制参数组Pm-1对应的状态时,仅根据控制参数组Pm-1中的机器人末端工具控制参数控制机器人动作。
本实施例提供的装置,能够根据需要按照预设的方式控制机器人回归到记录在控制参数组序列中的任意一个控制参数组对应的状态。
上述为本实施例的一种机器人动作回归控制装置的示意性方案。需要说明的是,该机器人动作回归控制装置的技术方案与前述的机器人动作回归控制方法属于同一构思,所述机器人动作回归控制装置的技术方案未详细描述的细节内容,均可以参见前述机器人动作回归控制方法的技术方案的描述。
在根据本申请的一个实施例中提供了一种如图10所示的机器人主控器1000,包括但不限于存储器1001、处理器1002及存储在存储器1001上并可在处理器1002上运行的计算机指令,所述处理器1002执行所述指令时实现如前所述的机器人动作回归控制方法。
在根据本申请的一个实施例中提供的机器人主控器,可以包括但不限于机械臂主控器。
上述为本实施例的一种机器人主控器的示意性方案。需要说明的是,该机器人主控器的技术方案与前述的机器人动作回归控制方法属于同一构思,所述机器人主控器的技术方案未详细描述的细节内容,均可以参见前述机器人动作回归控制方法的技术方案的描述。
在根据本申请的一个实施例中提供了一种机器人,包括所述机器人主控器。通过所述机器人主控器控制机器人实现如前所述的机器人动作回归控制方法。
在根据本申请的一个实施例中提供的机器人,可以包括但不限于机械臂。
在根据本申请的一个实施例中提供了一种可读存储介质,其上存储有计算机指令,所述指令被处理器执行时实现如前所述的机器人动作回归控制方法。
所述计算机指令包括计算机程序代码,所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括:能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROI,Read-Only Ieiory)、随机存取存储器(RAI,Randoi Access Ieiory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是,所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减,例如在某些司法管辖区,根据立法和专利实践,计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
上述为本实施例的一种可读存储介质的示意性方案。需要说明的是,该存储介质的技术方案与前述的机器人动作回归控制方法属于同一构思,存储介质的技术方案未详细描述的细节内容,均可以参见前述机器人动作回归控制方法的技术方案的描述。
需要说明的是,对于前述的各方法实施例,为了简便描述,故将其都表述为一系列的动作组合,但是本领域技术人员应该知悉,本申请并不受所描述的动作顺序的限制,因为依据本申请,某些步骤可以采用其它顺序或者同时进行。其次,本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,所涉及的动作和模块并不一定都是本申请所必须的。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其它实施例的相关描述。
以上公开的本申请优选实施例只是用于帮助阐述本申请。可选实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该申请仅为所述的具体实施方式。显然,根据本说明书的内容,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本申请的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本申请。本申请仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (15)
1.一种机器人动作回归控制方法,其特征在于,所述方法包括:
若满足触发条件,获取所述机器人的控制参数组序列(Pi,...Pn),其中,i和n为正整数,i∈[1,n],控制参数组Pi为机器人目标状态对应的控制参数组;
根据所述控制参数组序列(Pi,...Pn)中控制参数组的逆序,控制所述机器人按照预设方式从当前状态回归至目标状态。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述触发条件包括:
确定无法执行当前动作;或
接收到回归至目标状态的指令。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述控制参数组中的控制参数包括机器人位姿控制参数。
4.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述控制参数组中的控制参数包括机器人末端工具控制参数。
5.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述控制参数组中的控制参数包括机器人位姿控制参数和机器人末端工具控制参数。
6.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据所述控制参数组序列(Pi,...Pn),控制所述机器人按照预设方式从当前状态回归至目标状态包括:
根据所述控制参数组序列(Pi,...Pn)中的每个机器人位姿控制参数,控制机器人从当前位姿逐步回归至目标位姿。
7.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据所述控制参数组序列(Pi,...Pn),控制所述机器人按照预设方式从当前状态回归至目标状态包括:
跳过所述控制参数组序列(Pi,...Pn)中控制参数组Pi和控制参数组Pn之间的机器人位姿控制参数,控制机器人从当前位姿回归至目标位姿。
8.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述根据所述控制参数组序列(Pi,...Pn),控制所述机器人按照预设方式从当前状态回归至目标状态包括:
根据所述控制参数组序列(Pi,...Pn)中的每个机器人末端工具控制参数,控制机器人末端工具从末端工具当前状态逐步回归至末端工具目标状态。
9.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述根据所述控制参数组序列(Pi,...Pn),控制所述机器人按照预设方式从当前状态回归至目标状态包括:
跳过所述控制参数组序列(Pi,...Pn)中控制参数组Pi和控制参数组Pn之间的机器人末端工具控制参数,控制机器人末端工具从末端工具当前状态回归至末端工具目标状态。
10.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述根据所述控制参数组序列(Pi,...Pn),控制所述机器人按照预设方式从当前状态回归至目标状态包括:
根据所述控制参数组序列(Pi,...Pn)中的机器人位姿控制参数和机器人末端工具控制参数,控制机器人从当前状态逐步回归至目标状态的过程中,每一步均判断控制参数组Pm-1中的机器人位姿控制参数和机器人末端工具控制参数与控制参数组Pm中的机器人位姿控制参数和机器人末端工具控制参数相比,是否均发生了变化,其中m∈[i+1,n],m为正整数;
若控制参数组Pm-1中的机器人位姿控制参数和机器人末端工具控制参数均发生了变化,则控制机器人从控制参数组Pm对应的状态回归至控制参数组Pm-1对应的状态时,先根据控制参数组Pm-1中的机器人末端工具控制参数控制机器人动作,后根据控制参数组Pm-1中的机器人位姿控制参数控制机器人动作;
若控制参数组Pm-1中仅机器人位姿控制参数发生了变化,则控制机器人从控制参数组Pm对应的状态回归至控制参数组Pm-1对应的状态时,仅根据控制参数组Pm-1中的机器人位姿控制参数控制机器人动作;
若控制参数组Pm-1中仅机器人末端工具控制参数发生了变化,则控制机器人从控制参数组Pm对应的状态回归至控制参数组Pm-1对应的状态时,仅根据控制参数组Pm-1中的机器人末端工具控制参数控制机器人动作。
11.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述控制参数组为执行动作原子或动作分子获得的控制参数组。
12.一种机器人动作回归控制装置,其特征在于,所述装置包括:信息获取模块和回归控制模块;
所述信息获取模块,被配置为在满足触发条件的情况下,获取所述机器人的控制参数组序列(Pi,...Pn),其中,i和n为正整数,i∈[1,n],控制参数组Pi为机器人目标状态对应的控制参数组;
所述回归控制模块,被配置为根据所述控制参数组序列(Pi,...Pn)中控制参数组的逆序,控制所述机器人按照预设方式从当前状态回归至目标状态。
13.一种机器人主控器,其特征在于,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机指令,其特征在于,所述处理器执行所述指令时实现权利要求1至11中任一项所述的机器人动作回归控制方法。
14.一种机器人,其特征在于,包括如权利要求13所述机器人主控器。
15.一种可读存储介质,其上存储有计算机指令,其特征在于,该指令被处理器执行时实现权利要求1至11中任一项所述的机器人动作回归控制方法。
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