CN113119131A - 机器人的控制方法、装置、计算机可读存储介质及处理器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机器人的控制方法、装置、计算机可读存储介质及处理器。其中，该方法包括：确定七轴机器人在跟随过程中的最优轴位置逆解；对最优轴位置逆解关联的运动过程进行约束检测，得到约束检测结果；判断约束检测结果是否合格；若判断结果为是，则将获取的轴位置指令下发至七轴机器人，并控制七轴机器人按照轴位置指令运行；若判断结果为否，则重新规划七轴机器人的轴位置，并继续求解最优轴位置逆解。本发明解决了相关技术中所求的各轴位置逆解值会导致单独的轴运动范围过大，容易造成机器人跟随过程中机械臂本体与周围环境的干涉的技术问题。

Description

机器人的控制方法、装置、计算机可读存储介质及处理器

技术领域

本发明涉及机器人控制技术领域，具体而言，涉及一种机器人的控制方法、装置、计算机可读存储介质及处理器。

背景技术

对于七轴机器人而言，通常情况下，通过锁定3轴空间使七轴机器人退变为六轴机器人，采用六轴机器人逆解解法进行轴空间位置逆解，但此种方法的所求的逆解值(各轴位置)会导致单独的轴运动范围过大，以至于造成机器人跟随过程中机械臂本体与周围环境的干涉。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种机器人的控制方法、装置、计算机可读存储介质及处理器，以至少解决相关技术中所求的各轴位置逆解值会导致单独的轴运动范围过大，容易造成机器人跟随过程中机械臂本体与周围环境的干涉的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种机器人的控制方法，包括：确定七轴机器人在跟随过程中的最优轴位置逆解；对所述最优轴位置逆解关联的运动过程进行约束检测，得到约束检测结果；判断所述约束检测结果是否合格；若判断结果为是，则将获取的轴位置指令下发至所述七轴机器人，并控制所述七轴机器人按照所述轴位置指令运行；若判断结果为否，则重新规划所述七轴机器人的轴位置，并继续求解所述最优轴位置逆解。

可选地，确定七轴机器人在跟随过程中的最优轴位置逆解包括：锁定所述七轴机器人的三轴冗余轴，得到六轴机器人；确定所述六轴机器人的多组轴位置逆解；依据不同轴的运动角度以及所述不同轴的运动角度对应的权重系数，从所述多组轴位置逆解筛选出所述最优轴位置逆解。

可选地，所述约束检测包括以下至少之一：轴位置检测、臂角角度检测、肘关节路径距离检测、腕关节路径距离检测。

可选地，对所述最优轴位置逆解关联的运动过程进行约束检测，得到约束检测结果包括：获取所述最优轴位置逆解；依据所述最优轴位置逆解依次进行所述轴位置检测、所述臂角角度检测、所述肘关节路径距离检测以及所述腕关节路径距离检测。

可选地，依据所述最优轴位置逆解依次进行所述轴位置检测、所述臂角角度检测、所述肘关节路径距离检测、所述腕关节路径距离检测，包括：依据所述最优轴位置确定单轴运动距离；在所述单轴运动距离的绝对值小于等于预设单轴运动阈值时，则通过所述轴位置检测；在所述单轴运动距离的绝对值大于所述预设单轴运动阈值时，则未通过所述轴位置检测；依据所述最优轴位置确定臂角转动角度；在所述臂角转动角度的绝对值小于等于预设臂角转动角度阈值时，则通过所述臂角角度检测；在所述臂角转动角度的绝对值大于所述预设臂角转动角度阈值时，则未通过所述臂角角度检测；依据所述最优轴位置确定运动距离；在所述运动距离小于等于预设运动距离阈值时，则通过所述肘关节路径距离检测；在所述运动距离大于所述预设运动距离阈值时，则未通过所述肘关节路径距离检测；依据所述最优轴位置确定腕关节运动距离；在所述腕关节运动距离小于等于预设腕关节运动距离阈值时，则通过所述腕关节路径距离检测；在所述腕关节运动距离大于所述预设腕关节运动距离阈值时，则未通过所述腕关节路径距离检测。

可选地，重新规划所述七轴机器人的轴位置包括：确定所述七轴机器人的三轴冗余轴的预定角度，其中，第一角度值≤预定角度≤第二角度值，所述第一角度值为所述三轴冗余轴的最小运动度数，或者，所述三轴冗余轴的初始角度减去角度阈值，所述第一角度值为所述三轴冗余轴的最大运动度数，或者，所述三轴冗余轴的初始角度加上角度阈值；遍历所述预定角度，确定所述七轴机器人的轴位置。

可选地，遍历所述预定角度，确定所述七轴机器人的轴位置包括：锁定所述七轴机器人的三轴冗余轴，得到六轴机器人；获取所述六轴机器人的正解笛卡尔位置；在所述六轴机器人的正解笛卡尔位置与目标位置之间的笛卡尔空间距离最小时，得到所述七轴机器人的轴位置。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种机器人的控制装置，包括：确定模块，用于确定七轴机器人在跟随过程中的最优轴位置逆解；检测模块，用于对所述最优轴位置逆解关联的运动过程进行约束检测，得到约束检测结果；判断模块，用于判断所述约束检测结果是否合格；第一处理模块，用于若判断结果为是，则将获取的轴位置指令下发至所述七轴机器人，并控制所述七轴机器人按照所述轴位置指令运行；第二处理模块，用于若判断结果为否，则重新规划所述七轴机器人的轴位置，并继续求解所述最优轴位置逆解。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行上述中任意一项所述的机器人的控制方法。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行上述中任意一项所述的机器人的控制方法。

在本发明实施例中，采用确定七轴机器人在跟随过程中的最优轴位置逆解；对最优轴位置逆解关联的运动过程进行约束检测，得到约束检测结果；判断约束检测结果是否合格；若判断结果为是，则将获取的轴位置指令下发至七轴机器人，并控制七轴机器人按照轴位置指令运行；若判断结果为否，则重新规划七轴机器人的轴位置，并继续求解最优轴位置逆解，通过利用七轴机器人在跟随过程中的最优轴位置逆解，并对其关联的运动过程进行约束检测，在约束检测结果为合格时，则将获取的轴位置指令下发至七轴机器人，并控制七轴机器人按照轴位置指令运行，或者，在约束检测结果为不合格时，则重新规划七轴机器人的轴位置，并继续求解最优轴位置逆解，达到了利用最优轴位置逆解以及约束检测优化七轴机器人在跟随过程中运行的目的，从而实现了有效避免轴运动范围过大以及机器人跟随过程中机械臂本体与周围环境的干涉的技术效果，进而解决了相关技术中所求的各轴位置逆解值会导致单独的轴运动范围过大，容易造成机器人跟随过程中机械臂本体与周围环境的干涉的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的机器人的控制方法的流程图；

图2是根据本发明可选实施例的机器人视觉运动跟随的流程图；

图3是根据本发明可选实施例的机器人肩、肘、腕关节的示意图；

图4是根据本发明可选实施例的机器人约束检测的流程图；

图5是根据本发明可选实施例的机器人再规划的流程图；

图6是根据本发明实施例的机器人的控制装置的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。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他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述，下面对本发明中出现的部分名词或术语进行详细说明。

机器人逆解器：已知机器人末端笛卡尔空间位置求解各关节轴位置，对于六轴机器人，非奇异状态下一组笛卡尔位置对应有八组逆解；对于七轴机器人，非奇异状态下有无穷组逆解，通常采用固定3轴角度方式，求解逆解。

机器人正解器：已知机器人各关节位置求解机器人末端笛卡尔位置。

实施例1

根据本发明实施例，提供了一种机器人的控制方法的实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图1是根据本发明实施例的机器人的控制方法的流程图，如图1所示，该机器人的控制方法包括如下步骤：

步骤S102，确定七轴机器人在跟随过程中的最优轴位置逆解；

步骤S104，对最优轴位置逆解关联的运动过程进行约束检测，得到约束检测结果；

步骤S106，判断约束检测结果是否合格；

步骤S108，若判断结果为是，则将获取的轴位置指令下发至七轴机器人，并控制七轴机器人按照轴位置指令运行；

步骤S110，若判断结果为否，则重新规划七轴机器人的轴位置，并继续求解最优轴位置逆解。

需要说明的是，上述七轴机器人包括但不限于医用手术机器人、工业机器人等。

通过上述步骤，可以实现通过利用七轴机器人在跟随过程中的最优轴位置逆解，并对其关联的运动过程进行约束检测，在约束检测结果为合格时，则将获取的轴位置指令下发至七轴机器人，并控制七轴机器人按照轴位置指令运行，或者，在约束检测结果为不合格时，则重新规划七轴机器人的轴位置，并继续求解最优轴位置逆解，达到了利用最优轴位置逆解以及约束检测优化七轴机器人在跟随过程中运行的目的，从而实现了有效避免轴运动范围过大以及机器人跟随过程中机械臂本体与周围环境的干涉的技术效果，进而解决了相关技术中所求的各轴位置逆解值会导致单独的轴运动范围过大，容易造成机器人跟随过程中机械臂本体与周围环境的干涉的技术问题。

可选地，确定七轴机器人在跟随过程中的最优轴位置逆解包括：锁定七轴机器人的三轴冗余轴，得到六轴机器人；确定六轴机器人的多组轴位置逆解；依据不同轴的运动角度以及不同轴的运动角度对应的权重系数，从多组轴位置逆解筛选出最优轴位置逆解。

上述七轴机器人包括肩关节、肘关节、腕关节，其中，肩关节与肘关节之间为三轴冗余轴。由于将七轴机器人的三轴冗余轴锁定，因而七轴机器人自动退化为六轴机器人。进一步地，采用通用六轴机器人逆解解法得到六轴机器人的多组轴位置逆解，上述多组轴位置逆解分别包括两组肩关节轴位置逆解、两组肘关节轴位置逆解以及两组腕关节轴位置逆解。进而，可以基于角度加权代价函数算法的求取最优逆解，例如，利用不同轴的运动角度以及不同轴的运动角度对应的权重系数，从上述多组轴位置逆解筛选出最优轴位置逆解。通过上述实施方式，可以更加快速、准确地得到七轴机器人在跟随过程中的最优轴位置逆解，使得各轴的位置在更加合理的轴运动范围内。

可选地，约束检测包括以下至少之一：轴位置检测、臂角角度检测、肘关节路径距离检测、腕关节路径距离检测。

需要说明的是，上述约束检测包括但不限于轴位置检测、臂角角度检测、肘关节路径距离检测、腕关节路径距离检测等。

可选地，对最优轴位置逆解关联的运动过程进行约束检测，得到约束检测结果包括：获取最优轴位置逆解；依据最优轴位置逆解依次进行轴位置检测、臂角角度检测、肘关节路径距离检测以及腕关节路径距离检测。

在一种可选的实施方式中，在获取最优轴位置逆解以后，可以基于最优轴位置逆解依次进行轴位置检测、臂角角度检测、肘关节路径距离检测以及腕关节路径距离检测。需要说明的是，后一个检测是在前一个检测通过后实现的。例如，在轴位置检测通过后进行臂角角度检测，其次在臂角角度检测通过后进行肘关节路径距离检测，进而在肘关节路径距离检测通过后进行腕关节路径距离检测，最后在腕关节路径距离检测通过后，结束约束检测。通过上述实施方式，可以使得最优轴位置逆解关联的运动过程更加优化，有效避免机器人跟随过程中机械臂本体与周围环境的干涉。

可选地，依据最优轴位置逆解依次进行轴位置检测、臂角角度检测、肘关节路径距离检测、腕关节路径距离检测，包括：依据最优轴位置确定单轴运动距离；在单轴运动距离的绝对值小于等于预设单轴运动阈值时，则通过轴位置检测；在单轴运动距离的绝对值大于预设单轴运动阈值时，则未通过轴位置检测；依据最优轴位置确定臂角转动角度；在臂角转动角度的绝对值小于等于预设臂角转动角度阈值时，则通过臂角角度检测；在臂角转动角度的绝对值大于预设臂角转动角度阈值时，则未通过臂角角度检测；依据最优轴位置确定运动距离；在运动距离小于等于预设运动距离阈值时，则通过肘关节路径距离检测；在运动距离大于预设运动距离阈值时，则未通过肘关节路径距离检测；依据最优轴位置确定腕关节运动距离；在腕关节运动距离小于等于预设腕关节运动距离阈值时，则通过腕关节路径距离检测；在腕关节运动距离大于预设腕关节运动距离阈值时，则未通过腕关节路径距离检测。

作为一种可选的实施方式，可以依据最优轴位置确定单轴运动距离，如果单轴运动距离的绝对值小于等于预设单轴运动阈值，则通过轴位置检测，如果单轴运动距离的绝对值大于预设单轴运动阈值，则未通过轴位置检测；在通过轴位置检测之后，根据最优轴位置确定臂角转动角度，如果臂角转动角度的绝对值小于等于预设臂角转动角度阈值，则通过臂角角度检测，如果臂角转动角度的绝对值大于预设臂角转动角度阈值，则未通过臂角角度检测；在通过臂角角度检测之后，根据最优轴位置确定运动距离，如果运动距离小于等于预设运动距离阈值，则通过肘关节路径距离检测，如运动距离大于预设运动距离阈值，则未通过肘关节路径距离检测；在通过肘关节路径距离检测之后，根据最优轴位置确定腕关节运动距离，如果腕关节运动距离小于等于预设腕关节运动距离阈值，则通过腕关节路径距离检测，如果腕关节运动距离大于预设腕关节运动距离阈值，则未通过腕关节路径距离检测。

需要说明的是，在通过腕关节路径距离检测之后，则将获取的轴位置指令下发至七轴机器人，并控制七轴机器人按照轴位置指令运行。另外，在出现未通过轴位置检测、未通过臂角角度检测、未通过肘关节路径距离检测未通过腕关节路径距离检测中的任意一种情形时，需要重新规划七轴机器人的轴位置，并继续求解最优轴位置逆解。

可选地，重新规划七轴机器人的轴位置包括：确定七轴机器人的三轴冗余轴的预定角度，其中，第一角度值≤预定角度≤第二角度值，第一角度值为三轴冗余轴的最小运动度数，或者，三轴冗余轴的初始角度减去角度阈值，第一角度值为三轴冗余轴的最大运动度数，或者，三轴冗余轴的初始角度加上角度阈值；遍历预定角度，确定七轴机器人的轴位置。

上述第一角度值可以是三轴冗余轴的最小运动度数，还可以是三轴冗余轴的初始角度减去角度阈值的差值。在具体实施过程中，在三轴冗余轴的最小运动度数大于或者等于三轴冗余轴的初始角度与角度阈值的差值时，则第一角度值为三轴冗余轴的最小运动度数；在三轴冗余轴的最小运动度数小于三轴冗余轴的初始角度与角度阈值的差值时，则第一角度值为三轴冗余轴的初始角度减去角度阈值。

上述第二角度值可以是三轴冗余轴的最大运动度数，还可以是轴冗余轴的初始角度加上角度阈值的和值。在具体实施过程中，在三轴冗余轴的最大运动度数大于或者等于三轴冗余轴的初始角度加上角度阈值的和值，则第二角度值为三轴冗余轴的初始角度加上角度阈值；在三轴冗余轴的最大运动度数小于三轴冗余轴的初始角度加上角度阈值的和值时，则第二角度值为三轴冗余轴的最大运动度数。

需要说明的是，上述角度阈值包括但不限于5度等。

通过上述实施方式，可以在重新规划七轴机器人的轴位置的过程中，通过遍历预定角度以准确地确定七轴机器人的轴位置。

可选地，遍历预定角度，确定七轴机器人的轴位置包括：锁定七轴机器人的三轴冗余轴，得到六轴机器人；获取六轴机器人的正解笛卡尔位置；在六轴机器人的正解笛卡尔位置与目标位置之间的笛卡尔空间距离最小时，得到七轴机器人的轴位置。

上述目标位置为预设的六轴机器人的正解笛卡尔位置。在遍历预定角度的过程中，上述六轴机器人的正解笛卡尔位置可以是一个或者多个。如果六轴机器人的正解笛卡尔位置为一个，则该六轴机器人的正解笛卡尔位置与目标位置之间的笛卡尔空间距离就是最小距离，进而得到七轴机器人的轴位置；如果六轴机器人的正解笛卡尔位置为多个，则获取该六轴机器人的多个正解笛卡尔位置分别与目标位置之间的多个笛卡尔空间距离，进而从多个笛卡尔空间距离中筛选出最小值，依据笛卡尔空间距离最小值来得到七轴机器人的轴位置。

通过上述实施方式，可以利用遍历过程中的最小笛卡尔空间距离来确定七轴机器人的轴位置，进而得到更加准确的七轴机器人的轴位置。

下面对本发明一种可选的实施方式进行详细说明。

在假体关节置换过程中，基于视觉导航的手术机器人末端工具跟随过程，如图2所示，具体实施步骤如下：

步骤一：视觉系统通过定位机器人工具上的标记点进行位置获取，并以50hz的通信频率下发至机器人运动控制器。

步骤二：七轴机器人控制系统通过锁定三轴冗余轴，退化至六轴机器人，结合视觉系统下发的位置命令，如图3所示，采用通用六轴机器人逆解解法获得8组轴位置逆解(肩关节两组、肘关节两组、腕关节两组，共2³组)，为防止手术机器人在跟随过程中关节发生大角度偏转，在上述8组中通过最小轴运动距离为最优目标进行最优解选取，即θ_sum＝w₁θ₁+w₂(θ₂+θ₄)+w₃(θ₅+θ₆+θ₇)，其中，θ_sum为轴运动角度总和；θ₁、θ₂、θ₄、θ₅、θ₆、θ₇分别为1-7轴(除3轴)的角度总和；w₁、w₂、w₃分别为不同轴运动角度的权重系数，默认取值比例为5：3：2；选取其中θ_sum最小的一组逆解。

步骤三：对所得逆解所需的运动过程进行约束检测，检测内容包括每次跟随过程中单轴运动范围、肘部中心运动距离、腕部中心运动距离，当满足上述检测项后方可进行轴运动。

步骤四：若约束检测失败，判断是否已进行再规划，若未进行，需进行再次规划，采用遍历三轴运动角度方式，以笛卡尔空间距离最近为最优准则，获得三轴角度，并在此基础上再次返回至步骤二进行逆解计算；若已经再次规划再报错逆解求解失败。

步骤五：若约束检测通过，轴位置指令下发至机器人驱动控制器，进行运动控制执行。

进一步的，步骤三中的约束检测，如图4所示，具体实施过程如下：

对于轴位置逆解值，进行轴位置检测，设定阈值单轴运动范围θ_s，单轴运动距离θ_i，若：Abs(θ_i)≤θ_s，则通过此项检测，反之超出运动范围阈值则未通过检测；

对于臂角转动角度检测，设定臂角转动角度相对阈值ψ_s，通过输入轴位置逆解，调用正解器计算臂角转动角度ψ，若Abs(ψ)≤ψ_s，则通过此项检测，反之超出运动范围阈值则未通过检测；

进行机器人肘关节(轴4处)路径长度检测，设定阈值S_e，根据机器人控制器获得轴4中心当前位置在基坐标系下位置[x_e y_e z_e]，并根据步骤二中获得的最优逆解位置及机器人控制器中的正解功能，求取下一时刻的肘关节位置在基坐标系下的表示[x′_e y′_e z′_e]，即求得运动距离S′_e，

若S′_e≤S_e，则通过此项检测，反之超出运动范围阈值则未通过检测；

同理，设定腕关节运动阈值S_w，求解腕关节运动距离S′_w，若S′_w≤S_w，则通过此项检测，反之超出运动范围阈值则未通过检测；

进一步的，步骤四中的再次规划，如图5所示，具体实施过程如下：

1、遍历轴三角度，初始值θ为当前轴三位置减5度，若超出3轴绝对运动范围，初始值为3轴最小运动范围值，初始值S″为double类型的最大值，初始值θ_r＝θ；其中，S″、θ_r用于储存中间过程遍历结果；

2、结合当前状态下其他轴位置，通过机器人正解器求解机器人位置P′＝[x′ y′z′]；

3、计算视觉系统给出的机器人指令位置P＝[x y z]与上述2中P′的距离差值S′，并记录S′，其中，

4、判断S′与S″的大小，若S′＞S″，则S″保持不变，若S′≤S″，更新S″＝S′，更新θ_r＝θ；

5、判断θ是否等于θ₃+5°(若θ₃+5°大于三轴运动角度最大值，则判断标准为三轴角度最大值)，若不相等，θ＝θ+1°，进入下一轮正解计算，当若相等停止遍历过程，遍历结束。

实施例2

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种机器人的控制装置，图6是根据本发明实施例的机器人的控制装置的示意图，如图6所示，该机器人的控制装置包括：确定模块62、检测模块64、第一处理模块66和第二处理模块68。下面对该机器人的控制装置进行详细说明。

确定模块62，用于确定七轴机器人在跟随过程中的最优轴位置逆解；检测模块64，连接至上述确定模块62，用于对最优轴位置逆解关联的运动过程进行约束检测，得到约束检测结果；判断模块，用于判断约束检测结果是否合格；第一处理模块66，连接至上述检测模块64，用于若判断结果为是，则将获取的轴位置指令下发至七轴机器人，并控制七轴机器人按照轴位置指令运行；第二处理模块68，连接至上述检测模块64，用于若判断结果为否，则重新规划七轴机器人的轴位置，并继续求解最优轴位置逆解。

需要说明的是，上述各个模块是可以通过软件或硬件来实现的，例如，对于后者，可以通过以下方式实现：上述各个模块可以位于同一处理器中；和/或，上述各个模块以任意组合的方式位于不同的处理器中。

在上述实施例中，该机器人的控制装置可以通过利用七轴机器人在跟随过程中的最优轴位置逆解，并对其关联的运动过程进行约束检测，在约束检测结果为合格时，则将获取的轴位置指令下发至七轴机器人，并控制七轴机器人按照轴位置指令运行，或者，在约束检测结果为不合格时，则重新规划七轴机器人的轴位置，并继续求解最优轴位置逆解，达到了利用最优轴位置逆解以及约束检测优化七轴机器人在跟随过程中运行的目的，从而实现了有效避免轴运动范围过大以及机器人跟随过程中机械臂本体与周围环境的干涉的技术效果，进而解决了相关技术中所求的各轴位置逆解值会导致单独的轴运动范围过大，容易造成机器人跟随过程中机械臂本体与周围环境的干涉的技术问题。

此处需要说明的是，上述确定模块62、检测模块64、第一处理模块66和第二处理模块68对应于实施例1中的步骤S102至S108，上述模块与对应的步骤所实现的示例和应用场景相同，但不限于上述实施例1所公开的内容。

可选地，上述确定模块62包括：锁定单元，用于锁定七轴机器人的三轴冗余轴，得到六轴机器人；第一确定单元，用于确定六轴机器人的多组轴位置逆解；筛选单元，用于依据不同轴的运动角度以及不同轴的运动角度对应的权重系数，从多组轴位置逆解筛选出最优轴位置逆解。

可选地，上述约束检测包括以下至少之一：轴位置检测、臂角角度检测、肘关节路径距离检测、腕关节路径距离检测。

可选地，上述检测模块64包括：获取单元，用于获取最优轴位置逆解；检测单元，用于依据最优轴位置逆解依次进行轴位置检测、臂角角度检测、肘关节路径距离检测以及腕关节路径距离检测。

可选地，上述检测单元包括：第一确定子单元，用于依据最优轴位置确定单轴运动距离；第一处理子单元，用于在单轴运动距离的绝对值小于等于预设单轴运动阈值时，则通过轴位置检测；第二处理子单元，用于在单轴运动距离的绝对值大于预设单轴运动阈值时，则未通过轴位置检测；第二确定子单元，用于依据最优轴位置确定臂角转动角度；第三处理子单元，用于在臂角转动角度的绝对值小于等于预设臂角转动角度阈值时，则通过臂角角度检测；第四处理子单元，用于在臂角转动角度的绝对值大于预设臂角转动角度阈值时，则未通过臂角角度检测；第三确定子单元，用于依据最优轴位置确定运动距离；第五处理子单元，用于在运动距离小于等于预设运动距离阈值时，则通过肘关节路径距离检测；第六处理子单元，用于在运动距离大于预设运动距离阈值时，则未通过肘关节路径距离检测；第四确定子单元，用于依据最优轴位置确定腕关节运动距离；第七处理子单元，用于在腕关节运动距离小于等于预设腕关节运动距离阈值时，则通过腕关节路径距离检测；第八处理子单元，用于在腕关节运动距离大于预设腕关节运动距离阈值时，则未通过腕关节路径距离检测。

可选地，上述第二处理模块68包括：第二确定单元，用于确定七轴机器人的三轴冗余轴的预定角度，其中，第一角度值≤预定角度≤第二角度值，第一角度值为三轴冗余轴的最小运动度数，或者，三轴冗余轴的初始角度减去角度阈值，第一角度值为三轴冗余轴的最大运动度数，或者，三轴冗余轴的初始角度加上角度阈值；第三确定单元，用于遍历预定角度，确定七轴机器人的轴位置。

可选地，上述第三确定单元包括：锁定子单元，用于锁定七轴机器人的三轴冗余轴，得到六轴机器人；获取子单元，用于获取六轴机器人的正解笛卡尔位置；得到单子元，用于在六轴机器人的正解笛卡尔位置与目标位置之间的笛卡尔空间距离最小时，得到七轴机器人的轴位置。

实施例3

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制计算机可读存储介质所在设备执行上述中任意一项的机器人的控制方法。

可选地，在本实施例中，上述计算机可读存储介质可以位于计算机网络中计算机终端群中的任意一个计算机终端中，和/或位于移动终端群中的任意一个移动终端中，上述计算机可读存储介质包括存储的程序。

可选地，在程序运行时控制计算机可读存储介质所在设备执行以下功能：确定七轴机器人在跟随过程中的最优轴位置逆解；对最优轴位置逆解关联的运动过程进行约束检测，得到约束检测结果；判断约束检测结果是否合格；若判断结果为是，则将获取的轴位置指令下发至七轴机器人，并控制七轴机器人按照轴位置指令运行；若判断结果为否，则重新规划七轴机器人的轴位置，并继续求解最优轴位置逆解。

实施例4

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种处理器，该处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行上述中任意一项的机器人的控制方法。

本发明实施例提供了一种设备，该设备包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，处理器执行程序时实现以下步骤：确定七轴机器人在跟随过程中的最优轴位置逆解；对最优轴位置逆解关联的运动过程进行约束检测，得到约束检测结果；判断约束检测结果是否合格；若判断结果为是，则将获取的轴位置指令下发至七轴机器人，并控制七轴机器人按照轴位置指令运行；若判断结果为否，则重新规划七轴机器人的轴位置，并继续求解最优轴位置逆解。

本发明还提供了一种计算机程序产品，当在数据处理设备上执行时，适于执行初始化有如下方法步骤的程序：确定七轴机器人在跟随过程中的最优轴位置逆解；对最优轴位置逆解关联的运动过程进行约束检测，得到约束检测结果；判断约束检测结果是否合格；若判断结果为是，则将获取的轴位置指令下发至七轴机器人，并控制七轴机器人按照轴位置指令运行；若判断结果为否，则重新规划七轴机器人的轴位置，并继续求解最优轴位置逆解。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，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，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，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，可以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，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

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(可为个人计算机、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、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种机器人的控制方法，其特征在于，包括：

确定七轴机器人在跟随过程中的最优轴位置逆解；

对所述最优轴位置逆解关联的运动过程进行约束检测，得到约束检测结果；

判断所述约束检测结果是否合格；

若判断结果为是，则将获取的轴位置指令下发至所述七轴机器人，并控制所述七轴机器人按照所述轴位置指令运行；

若判断结果为否，则重新规划所述七轴机器人的轴位置，并继续求解所述最优轴位置逆解。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定七轴机器人在跟随过程中的最优轴位置逆解包括：

锁定所述七轴机器人的三轴冗余轴，得到六轴机器人；

确定所述六轴机器人的多组轴位置逆解；

依据不同轴的运动角度以及所述不同轴的运动角度对应的权重系数，从所述多组轴位置逆解筛选出所述最优轴位置逆解。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述约束检测包括以下至少之一：轴位置检测、臂角角度检测、肘关节路径距离检测、腕关节路径距离检测。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，对所述最优轴位置逆解关联的运动过程进行约束检测，得到约束检测结果包括：

获取所述最优轴位置逆解；

依据所述最优轴位置逆解依次进行所述轴位置检测、所述臂角角度检测、所述肘关节路径距离检测以及所述腕关节路径距离检测。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，依据所述最优轴位置逆解依次进行所述轴位置检测、所述臂角角度检测、所述肘关节路径距离检测、所述腕关节路径距离检测，包括：

依据所述最优轴位置确定单轴运动距离；在所述单轴运动距离的绝对值小于等于预设单轴运动阈值时，则通过所述轴位置检测；在所述单轴运动距离的绝对值大于所述预设单轴运动阈值时，则未通过所述轴位置检测；

依据所述最优轴位置确定臂角转动角度；在所述臂角转动角度的绝对值小于等于预设臂角转动角度阈值时，则通过所述臂角角度检测；在所述臂角转动角度的绝对值大于所述预设臂角转动角度阈值时，则未通过所述臂角角度检测；

依据所述最优轴位置确定运动距离；在所述运动距离小于等于预设运动距离阈值时，则通过所述肘关节路径距离检测；在所述运动距离大于所述预设运动距离阈值时，则未通过所述肘关节路径距离检测；

依据所述最优轴位置确定腕关节运动距离；在所述腕关节运动距离小于等于预设腕关节运动距离阈值时，则通过所述腕关节路径距离检测；在所述腕关节运动距离大于所述预设腕关节运动距离阈值时，则未通过所述腕关节路径距离检测。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，重新规划所述七轴机器人的轴位置包括：

确定所述七轴机器人的三轴冗余轴的预定角度，其中，第一角度值≤预定角度≤第二角度值，所述第一角度值为所述三轴冗余轴的最小运动度数，或者，所述三轴冗余轴的初始角度减去角度阈值，所述第一角度值为所述三轴冗余轴的最大运动度数，或者，所述三轴冗余轴的初始角度加上角度阈值；

遍历所述预定角度，确定所述七轴机器人的轴位置。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，遍历所述预定角度，确定所述七轴机器人的轴位置包括：

锁定所述七轴机器人的三轴冗余轴，得到六轴机器人；

获取所述六轴机器人的正解笛卡尔位置；

在所述六轴机器人的正解笛卡尔位置与目标位置之间的笛卡尔空间距离最小时，得到所述七轴机器人的轴位置。

8.一种机器人的控制装置，其特征在于，包括：

确定模块，用于确定七轴机器人在跟随过程中的最优轴位置逆解；

检测模块，用于对所述最优轴位置逆解关联的运动过程进行约束检测，得到约束检测结果；

判断模块，用于判断所述约束检测结果是否合格；

第一处理模块，用于若判断结果为是，则将获取的轴位置指令下发至所述七轴机器人，并控制所述七轴机器人按照所述轴位置指令运行；

第二处理模块，用于若判断结果为否，则重新规划所述七轴机器人的轴位置，并继续求解所述最优轴位置逆解。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行权利要求1至7中任意一项所述的机器人的控制方法。

10.一种处理器，其特征在于，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行权利要求1至7中任意一项所述的机器人的控制方法。

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