CN113855474B - 用于控制两个康复机器人的方法、装置和康复机器人系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及康复机器人技术领域，公开一种用于两个控制康复机器人的方法。该用于控制康复机器人的方法包括：获得第一康复机器人检测的第一外力以及第二康复机器人检测的第二外力的合力；根据力与位置的对应关系，确定与合力相对应的期望位置；根据期望位置对第一康复机器人进行控制；获得与第一康复机器人的第一实际速度相对应的第二康复机器人的第二设定速度；根据第二设定速度对第二康复机器人进行控制。采用该用于控制两个康复机器人的方法可使两个康复机器人在受力与运动状态两个方面产生了完整的动力学关系，实现了对两个康复机器人的关联。本申请还公开一种用于控制两个康复机器人的装置和康复机器人系统。

Description

用于控制两个康复机器人的方法、装置和康复机器人系统

技术领域

本申请涉及康复机器人技术领域，例如涉及一种用于控制康复机器人的方法、装置和康复机器人。

背景技术

康复训练是指损伤后进行有利于恢复或改善功能的身体活动。在康复训练过程中，用户通常需要在专业人员的指导下，完成一系列特定轨迹的特定动作。现有技术中的一些康复器械，可辅助用户更好地完成特定动作，这样可节省专业人员的人力。在现有的康复训练器械中，例如上肢康复机器人，上肢康复机器人包括手托和活动板，手托设置在活动板上，手托能够在活动板上滑动，用户握住手托，在手托的带动下完成特定动作，或者，用户在手托的辅助下，使用较小的力量即可完成特定动作。

为了提高用户使用康复机器人的兴趣，现有技术可将康复机器人的运动状态映射至显示装置，用户可获得当前运动状态的图像反馈。

在实现本公开实施例的过程中，发现相关技术中至少存在如下问题：

在现有技术中，通常是一台康复机器人供一个用户使用，不同康复机器人之间没有关联，导致用户使用过程比较枯燥，体验较差。

发明内容

为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解，下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围，而是作为后面的详细说明的序言。

本公开实施例提供了一种用于控制两个康复机器人的方法、装置和康复机器人系统，以解决不同康复机器人之间无法关联的技术问题。

在一些实施例中，用于控制两个康复机器人的方法包括：获得第一康复机器人检测的第一外力以及第二康复机器人检测的第二外力的合力；根据力与位置的对应关系，确定与所述合力相对应的期望位置；根据所述期望位置对所述第一康复机器人进行控制；获得与所述第一康复机器人的第一实际速度相对应的第二康复机器人的第二设定速度；根据所述第二设定速度对所述第二康复机器人进行控制。

可选地，力与位置的对应关系包括：

其中，x为位置，M为所述第一康复机器人的惯性参数，B为所述第一康复机器人的阻尼参数，F为力。

可选地，根据所述期望位置对所述第一康复机器人进行控制，包括：将所述期望位置确定为所述第一康复机器人的第一设定位置；获得所述第一设定位置和所述第一康复机器人的第一实际位置的第一位置差值；将所述第一位置差值输入第一控制器，获得所述第一控制器输出与所述第一位置差值对应的第一控制参数；根据所述第一控制参数调节所述第一康复机器人。

可选地，所述第一控制器包括位置控制器和第一速度控制器，将所述第一位置差值输入第一控制器，获得所述第一控制器输出与所述第一位置差值对应的第一控制参数，包括：将第一位置差值输入所述位置控制器，获得所述位置控制器输出的与所述第一位置差值相对应的第一设定速度；将所述第一设定速度与所述第一康复机器人的第一实际速度的第一速度差值输入所述第一速度控制器，获得所述第一速度控制器输出的与所述第一速度差值相对应的所述第一控制参数。

可选地，根据所述第二设定速度对所述第二康复机器人进行控制，包括：将所述第二设定速度和所述第二康复机器人的第二实际速度的第二速度差值输入至第二控制器，获得所述第二控制器输出的与所述第二速度差值相对应的第二控制参数；根据所述第二控制参数调节所述第二康复机器人。

可选地，获得与所述第一康复机器人的第一实际速度相对应的第二康复机器人的第二设定速度，包括：将与所述第一实际速度数值相同且方向相反的速度确定为所述第二设定速度；或者，将所述第一实际速度确定为所述第二设定速度。

可选地，获得所述第一实际速度在设定时长内的速度变化值，并获得所述速度变化值与设定系数的乘积，获得前一个第二设定速度与所述乘积的叠加和，将所述叠加和确定为当前的第二设定速度，或者，将与所述叠加和表示的速度数值相同且方向相反的速度确定为当前的第二设定速度。

在一些实施例中，用于控制两个康复机器人的装置包括：第一获得模块、确定模块、第一控制模块、第二获得模块和第二控制模块，其中，所述第一获得模块被配置为获得第一康复机器人检测的第一外力以及第二康复机器人检测的第二外力的合力；所述确定模块被配置为根据力与位置的对应关系，确定与所述合力相对应的期望位置；所述第一控制模块被配置为根据所述期望位置对所述第一康复机器人进行控制；所述第二获得模块被配置为获得与所述第一康复机器人的第一实际速度相对应的第二康复机器人的第二设定速度；所述第二控制模块被配置为根据所述第二设定速度对所述第二康复机器人进行控制。

可选地，用于控制两个康复机器人的装置，包括处理器和存储有程序指令的存储器，所述处理器被配置为在执行所述程序指令时，执行前述实施例提供的用于控制两个康复机器人的方法。

在一些实施例中，康复机器人系统包括第一康复机器人、第二康复机器人、第一显示装置、第二显示装置和控制中心，所述第一康复机器人与所述控制中心通信连接，所述第二康复机器人与所述控制中心通信连接，所述第一显示装置与所述控制中心通信连接，所述第二显示装置与所述控制中心通信连接；所述控制中心执行前述实施例提供的用于控制两个康复机器人的方法。

本公开实施例提供的用于控制两个康复机器人的方法、装置和康复机器人系统，可以实现以下技术效果：

第一康复机器人在两个康复机器人的合力下运动，第二康复机器人跟踪第一康复机器人的速度，这样，两个康复机器人在受力与运动状态两个方面产生了完整的动力学关系，实现了对两个康复机器人的关联。

以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的，不用于限制本申请。

附图说明

一个或一个以上实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明和附图并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件视为类似的元件，并且其中：

图1a是本公开实施例提供的一种康复机器人系统的示意图；

图1b是本公开实施例提供的一种康复机器人系统的示意图；

图1c是本公开实施例提供的一种康复机器人系统的示意图；

图2是本公开实施例提供的一种用于控制两个康复机器人的方法的示意图；

图3是本公开实施例提供的一种用于控制两个康复机器人的装置的示意图；

图4是本公开实施例提供的一种用于控制两个康复机器人的装置的示意图。

具体实施方式

为了能够更加详尽地了解本公开实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本公开实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本公开实施例。在以下的技术描述中，为方便解释起见，通过多个细节以提供对所披露实施例的充分理解。然而，在没有这些细节的情况下，一个或一个以上实施例仍然可以实施。在其它情况下，为简化附图，熟知的结构和装置可以简化展示。

本公开实施例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，以便这里描述的本公开实施例的实施例。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。

除非另有说明，术语“多个”表示两个或两个以上。

图1a、图1b和图1c是本公开实施例提供的一种康复机器人系统的示意图。该康复机器人系统包括第一康复机器人11、第一显示装置12、第二康复机器人13、第二显示装置14和控制中心。

这里的第一显示装置13和第二显示装置14，可以是显示器，可以是增强现实(Augmented Reality，AR)设备，还可以是虚拟现实(Virtual Reality，VR)设备。

如图1a所示，前述控制中心可为总控制中心15，第一康复机器人11与总控制中心15通信连接，第二康复机器人13与总控制中心15通信连接，第一显示装置12与总控制中心15通信连接，第二显示装置14与总控制中心15通信连接。

如图1b所示，前述控制中心可包括第一控制中心16和第二控制中心17，第一康复机器人11与第一控制中心16通信连接，第一显示装置12与第一控制中心16连接，第二康复机器人13与第二控制中心17通信连接，第二显示装置14与第二控制中心17通信连接，第一显示装置12和第二显示装置14通过第一通信链路18连接。

如图1c所示，康复机器人系统还包括第一控制中心16和第二控制中心17，第一康复机器人11与第一控制中心16通信连接，第一显示装置12与第一控制中心16连接，第二康复机器人13与第二控制中心17通信连接，第二显示装置14与第二控制中心17通信连接，第一控制中心16和第二控制中心17通过第二通信链路19连接。

这里的第一通信链路18和第二通信链路19，可以是第一显示装置12和第二显示装置14直接通信连接，或者，第一控制中心16和第二控制中心17直接通信连接；还可以是第一显示装置12与服务器通信连接，第二显示装置14与服务器通信连接，或者，第一控制中心16与服务器通信连接，第二控制中心17与服务器通信连接。

图2是本公开实施例提供的一种用于控制两个康复机器人的方法的示意图。该用于控制两个康复机器人的方法可由图1a中所示的总控制中心执行，还可由图1b或图1c中所示的第一控制中心和第二控制中心共同执行。

结合图2所示，用于控制两个康复机器人的方法包括：

S201、获得第一康复机器人检测的第一外力以及第二康复机器人检测的第二外力的合力。

在本公开实施例提供的用于控制两个康复机器人的方法中，术语“康复机器人”指的是康复机器人整体中的被控活动部件(康复机器人的末端)。例如，上肢康复机器人包括手托、活动板和支座，其中，支座与活动板连接，用于支撑该活动板，手托设置在活动板上，且手托可在活动板上移动。在这种情况下，支座、活动板和手托构成了机器人整体，手托为被控活动部件，术语“康复机器人”可指手托，第一康复机器人检测到的第一外力可指通过第一康复机器人手托上设置力传感器检测到的外力，第二康复机器人检测到的第二外力可指第二康复机器人手托上设置的力传感器检测到的外力。

上述上肢康复机器人仅用于示例性说明第一外力和第二外力的具体含义，不对本公开实施例提供的用于控制两个康复机器人的方法的应用场景构成实质限定。

本公开实施例中第一康复机器人和第二康复机器人指的是结构相同或类似的康复机器人，第一外力的方向是相对第一康复机器人而言的，第二外力的方向是相对第二康复机器人而言的，第一康复机器人和第二康复机器人上力的正方向可以相同，以便于计算第一外力和第二外力的合力；第一外力和第二外力的具体数值可为设置在康复机器人的力传感器检测到的数值。

另外，本公开实施例中的康复机器人的速度，例如第一康复机器人的第一设定速度和第一实际速度，第二康复机器人的第二设定速度和第二实际速度，指的是康复机器人的被控部件(末端)，相对于康复机器人整体的速度；本公开实施例中的康复机器人的位置，例如第一康复机器人的第一设定位置和第一实际位置，指的是康复机器人的被控部件(末端)相对于康复机器人整体的位置。

本公开实施提供的用于控制两个康复机器人的方法可用于控制在直角坐标系内运动康复机器人，例如上肢康复机器人，手托可在活动板所在的平面内自由运动，其速度以及位置均可用于直角坐标来表示；该方法还可用于控制在极坐标系内运动的康复机器人，例如腕关节康复机器人，其末端在圆周内运动，这种情况下康复机器人的速度指的是康复机器人的角速度，康复机器人的位置可以是康复机器人的角度。

S202、根据力与位置的对应关系，确定与合力相对应的期望位置。

力与位置的对应关系符合力学定律，指的康复机器人是在该力的作用下，应该达到的位置。

可采用多次试验的方式，获得力与位置的对应关系表，并将该对应关系表存储在数据库中，在获得合力后，即可在数据库中查询到与合力相对应的期望位置。

或者，力与位置的对应关系可包括：

其中，x为位置，为位置x的一阶导数，/>为位置x的二阶导数，M为第一康复机器人的惯性参数，B为第一康复机器人的阻尼参数，F为力。

惯性是物体的一种固有属性，表现为物体对其运动状态变化的一种阻抗程度，质量是对物体惯性大小的量度。根据公式F＝ma，对物体施加的作用力一定时，物体质量越大，加速度越小，对运动的调节越慢，也就是说，机器人末端的接触力调节越慢，为了使机器人末端的接触力更快的达到期望的力，应选择更小的惯性参数M。

阻尼指任何振动系统在振动中，由于外界作用或系统本身固有的原因引起的振动幅度逐渐下降的特性，以及此一特性的量化表征。阻尼的物理意义是力的衰减，或物体在运动中能量的消散，通俗地讲就是阻止物体继续运动。当物体受到外力作用而振动时，会产生一种使外力衰减的反力，称为阻尼力。作用力与阻尼力的比为阻尼系数。阻尼力的方向总是和运动速度相反，因此材料的阻尼系数越大，意味着其减震效果或阻尼效果越好。阻尼的作用是减震，系统越不容易震荡，越容易达到稳态。

S203、根据期望位置对第一康复机器人进行控制。

根据期望位置对第一康复机器人进行控制，是为了将第一康复机器人的第一实际位置调整到该期望位置。

根据期望位置对第一康复机器人进行控制，可包括：将期望位置确定为第一康复机器人的第一设定位置；获得第一设定位置和第一康复机器人的第一实际位置的第一位置差值；将第一位置差值输入第一控制器，获得第一控制器输出与第一位置差值对应的第一控制参数；根据第一控制参数调节第一康复机器人。

这里的第一控制器指的是具有消除偏差功能的控制器，可以是比例-积分-微分(Proportion Integration Differentiation，PID)控制器，还可以是线性二次型调节器(Linear Quadratic Regulator，LQR)，本公开实施例对第一控制器的具体类型不做限定，本领域技术人员可选择符合实际应用场景中的具有偏差消除功能的控制器。

将第一位置差值输入至第一控制器后，第一控制器可输出与第一位置差值相对应的第一控制参数，使第一康复机器人按照该第一控制参数运行，以降低或消除第一位置偏差。

第一控制参数可用于表示第一康复机器人中动力部件的具体运动，例如第一康复机器人以电机驱动，则该第一控制参数可表示电机的转速、转矩和旋转方向中的一个或多个。

可选地，第一控制器包括位置控制器和第一速度控制器，在此基础上，将第一位置差值输入第一控制器，获得第一控制器输出与第一位置差值对应的第一控制参数，包括：将第一位置差值输入位置控制器，获得位置控制器输出的与第一位置差值相对应的第一设定速度；将第一设定速度与第一康复机器人的第一实际速度的第一速度差值输入第一速度控制器，获得第一速度控制器输出的与第一速度差值相对应的第一控制参数。

这样可更加准确地对第一康复机器人的位置和速度进行控制。

S204、获得与第一康复机器人的第一实际速度相对应的第二康复机器人的第二设定速度。

可将第一康复机器人的第一实际速度和第二康复机器人的第二设定速度以数据表的形式存储在数据表中，在获得第一实际速度后，即可通过数据库查询到与第一实际速度相对应的第二设定速度。

或者，第一实际速度和第二实际速度的对应关系以转换函数的形式表示，将第一实际速度作为转换函数的自变量，将第二设定速度作为转换函数的因变量，在获得第一实际速度之后，将第一实际速度带入转换函数，即可获得第二设定速度。

在具体应用中，可将与第一实际速度数值相同且方向相反的速度确定为第二设定速度。例如，相对于用户所在位置，第一康复机器人中的正方向与第二康复机器人中的正方向相同，在第一康复机器人向远离用户的方向运动的情况下，第二康复机器人向接近用户的方向运动，这种情况下，使用第一康复机器人的用户和使用第二康复机器人的用户即可实现对抗式的交互。

还可将第一实际速度确定为第二设定速度。同样地，相对于用户所在位置，第一康复机器人中的正方向与第二康复机器人中的正方向相同，在第一康复机器人向远离用户的方向运动的情况下，第二康复机器人也向远离用户的方向运动，这种情况下，使用第一康复机器人的用户和使用第二康复机器人的用户即可实现协作式的交互。

进一步地，获得第一实际速度在设定时长内的速度变化值，并获得速度变化值与设定系数的乘积，获得前一个第二设定速度与乘积的叠加和，将叠加和确定为当前的第二设定速度，或者，将与叠加和表示的速度数值相同且方向相反的速度确定为当前的第二设定速度。

这里的设定系数用于表示第二设定速度的增长变化率，与第二康复机器人的速度控制性能相关，如果第二康复机器人的速度控制性能越好，即第二康复机器人可比较快速地将第二康复机器人的第二实际速度调节至第二设定速度，则可确定越大的设定系数；如果第二康复机器人的速度控制性能越差，则可确定越小的设定系数。虽然这会导致第二康复机器人的第二实际速度与第一康复机器人的第一实际速度不完全同步，但也让使用第二康复机器人的用户感受到参与感，同时使第二康复机器人的第二实际速度平稳变化，提高用户的使用体验，该设定系数使第二康复机器人在对第一康复机器人的第一实际速度的跟踪性能和第二康复机器人本身的稳定性能之间取得了平衡。

在上述技术方案中，前一个第二设定速度指的距离当前时刻设定时长时获得第二设定时长，前一个第二设定速度的获得方式与当前的第二设定速度的获得方式相同。

这里的设定时长最小为采集第一实际速度的采样周期，在设定系数为1的情况下，通过上述方式获得第二设定速度的数值与第一实际速度的数值相同。

设定时长可用于表示速度变化值的更新周期，也即第二设定速度的更新周期。设定时长与第一外力的数值正相关，或者，设定时长与第一实际速度的数值正相关。第一外力越大，第一康复机器人响应第一外力，使期望位置越大，第一设定位置越大，第一设定位置和第一实际位置的第一位置差值也越大，又由于第一康复机器人具有使第一实际位置达到第一设定位置的功能，在第一位置差值越大的情况下，第一康复机器人的第一实际速度也越大，此时设置越大的设定时长，虽然会使速度变化值变大，使第二设定速度的增长步幅变大，但也会给第二康复机器人留出越长的时间对第二设定速度进行跟踪，减少第二康复机器人的抖动，提高第二康复机器人的稳定性能。另外，在设定时长越大的情况下，由于设定系数的存在，也不会使第二设定速度的步幅过大，即，不会使第二设定速度的增长步幅超出第二康复机器人的速度跟踪性能，这进一步地减少了第二康复机器人的抖动，使第二康复机器人稳定运行。

在第一外力越小，或者，第一实际速度的数值越小的情况下，设定时长越小，这样第二设定速度的增长步幅也越小，可使第二康复机器人在稳定运行的情况下，还具有较佳的对第一实际速度的跟踪性能。

设定时长使第二康复机器人在对第一实际速度的跟踪性能和第二康复机器人本身的稳定性能之间取得了平衡。

这里不对设定时长的具体数值做限定，本领域技术人员可根据第一外力的数值，或者第一实际速度的数值，适应性地选择合适的设定时长，以使第二康复机器人的抖动在可接受范围内。

采用该技术方案，在第一康复机器人受到第一外力的情况下，可减少第二康复机器人的速度出现抖动的现象，使第二康复机器人维持更平稳的速度变化，提高用户的使用体验。

S205、根据第二设定速度对第二康复机器人进行控制。

可选地，根据第二设定速度对第二康复机器人进行控制，包括：将第二设定速度和第二康复机器人的第二实际速度的第二速度差值输入至第二控制器，获得第二控制器输出的与第二速度差值相对应的第二控制参数；根据第二控制参数调节第二康复机器人。

这里的第二控制器指的也是具有消除偏差功能的控制器，可以与第一控制器的类型相同，参数不同，例如第二控制器也可以是PID控制器或LQR。同样地，本公开实施例对第二控制器的具体类型不做限定，本领域技术人员可选择符合实际应用场景中的具有消除偏差功能的控制器。

将第二速度差值输入至第二控制器后，第二控制器可输出与第二速度差值相对应的第二控制参数，使第二康复机器人按照该第二控制参数运行，以降低或消除第二速度差值。

第二控制参数可用于表示第二康复机器人中动力部件的具体运动，例如第二康复机器人以电机驱动，则该第二控制参数可表示电机的转速、转矩或旋转方向中的一个或多个。

采用前述技术方案使第一康复机器人在两个康复机器人的合力下运动，第二康复机器人跟踪第一康复机器人的速度，这样，两个康复机器人在受力与运动状态两个方面产生了完整的动力学关联，实现了对两个康复机器人的关联。

在两个用户分别使用第一康复机器人和第二康复机器人的过程中，由于第一康复机器人和第二康复机器人之间存在动力学关联，两个用户可通过第一康复机器人和第二康复机器人实现交互，减少使用过程中的枯燥感，提高用户的使用体验。

在一些应用场景中，两个用户可通过第一康复机器人和第二康复机器人实现协作，共同完成一个特定动作或者一套特定动作，例如，第一康复机器人和第二康复机器人均设置一定的阻力，并且该阻力小于两个用户可施加的最大力之和，这样，两个用户可相互协作，同工克服该阻力，实现一个特定动作和一套特定动作；或者，使用第二康复机器人的用户用力较小或不用力，使用第一康复机器人的用户用力较大，这样，使用第二康复机器人的用户可在使用第一康复机器人的用户的带领下，完成一个特定动作或一套特定动作。

在另一个应用场景中，两个用户可通过第一康复机器人和第二康复机器人实现虚拟对抗，例如，使用第一康复机器人的用户向第一方向用力，使用第二康复机器人的用户向与第一方向相反的第二方向用力。

由于第一康复机器人和第二康复机器人之间存在动力学关联，分别使用第一康复机器人和使用第二康复机器人的用户可实现协作或对抗，提高使用过程中的趣味，提高用户的使用体验。

本公开实施例中提供的技术方案是用于控制两个康复机器人的技术方案，在具体应用中，采用本技术方案还可实现对三个以上康复机器人的控制，例如，一些应用场景包括前述第一康复机器人和第二康复机器人，还包括第三康复机器人，获得第一康复机器人的第一外力、第二康复机器人的第二外力和第三康复机器人的第三外力的合力，基于该合力对第一康复机器人进行控制，之后获得第一康复机器人的第一实际速度，再获得与第一实际速度相对应的第二康复机器人的第二设定速度，以及与第一实际速度相对应的第三康复机器人的第三设定速度，根据第二设定速度对第二康复机器人进行控制，根据第三设定速度对第三康复机器人进行控制。这样，采用前述技术方案，即可实现对三个康复机器人的控制。以此类推，增加与第二康复机器人并列的其他康复机器人，即可实现对四个以及更多康复机器人的控制。

图3是本公开实施例提供的一种用于控制两个康复机器人的装置的示意图。该用于控制两个康复机器人的装置以软件、硬件和软硬结合的方式实现，可在图1a中所示的总控制中心实现，还可在图1b或1c中所示的第一控制中心和第二控制中心实现。

结合图3所示，用于控制两个康复机器人的装置包括第一获得模块31、确定模块32、第一控制模块33、第二获得模块34和第二控制模块35，其中，第一获得模块31被配置为获得第一康复机器人检测的第一外力以及第二康复机器人检测的第二外力的合力；确定模块32被配置为根据力与位置的对应关系，确定与合力相对应的期望位置；第一控制模块33被配置为根据期望位置对第一康复机器人进行控制；第二获得模块34被配置为获得与第一康复机器人的第一实际速度相对应的第二康复机器人的第二设定速度；第二控制模块35被配置为根据第二设定速度对第二康复机器人进行控制。

第一康复机器人在两个康复机器人的合力下运动，第二康复机器人跟踪第一康复机器人的速度，这样，两个康复机器人在受力与运动状态两个方面产生了完整的动力学关联，实现了对两个康复机器人的关联。

在两个用户分别使用第一康复机器人和第二康复机器人的过程中，由于第一康复机器人和第二康复机器人之间存在动力学关联，两个用户可通过第一康复机器人和第二康复机器人实现交互，减少使用过程中的枯燥感，提高用户的使用体验。

可选地，力与位置的对应关系包括：

其中，x为位置，M为第一康复机器人的惯性参数，B为第一康复机器人的阻尼参数，F为力。

可选地，第一控制模块被具体配置为：将期望位置确定为第一康复机器人的第一设定位置；获得第一设定位置和第一康复机器人的第一实际位置的第一位置差值；将第一位置差值输入第一控制器，获得第一控制器输出与第一位置差值对应的第一控制参数；根据第一控制参数调节第一康复机器人。

可选地，第一控制器包括位置控制器和第一速度控制器，将第一位置差值输入第一控制器，获得第一控制器输出与第一位置差值对应的第一控制参数，包括：将第一位置差值输入位置控制器，获得位置控制器输出的与第一位置差值相对应的第一设定速度；将第一设定速度与第一康复机器人的第一实际速度的第一速度差值输入第一速度控制器，获得第一速度控制器输出的与第一速度差值相对应的第一控制参数。

可选地，第二控制模块被具体配置为：将第二设定速度和第二康复机器人的第二实际速度的第二速度差值输入至第二控制器，获得第二控制器输出的与第二速度差值相对应的第二控制参数；根据第二控制参数调节第二康复机器人。

可选地，第二获得模块被具体配置为：将与第一实际速度数值相同且方向相反的速度确定为第二设定速度；或者，将第一实际速度确定为第二设定速度。

可选地，获得第一实际速度在设定时长内的速度变化值，并获得速度变化值与设定系数的乘积，获得前一个第二设定速度与乘积的叠加和，将叠加和确定为当前的第二设定速度，或者，将与叠加和表示的速度数值相同且方向相反的速度确定为当前的第二设定速度。

在一些实施例中，用于控制两个康复机器人的装置包括处理器和存储有程序指令的存储器，处理器被配置为在执行程序指令时，执行前述实施例提供的用于控制两个康复机器人的方法。

图4是本公开实施例提供的一种用于控制两个康复机器人的装置的示意图。结合图4所示，用于控制两个康复机器人的装置包括：

处理器(processor)41和存储器(memory)42，还可以包括通信接口(Communication Interface)43和总线44。其中，处理器41、通信接口43、存储器42可以通过总线44完成相互间的通信。通信接口43可以用于信息传输。处理器41可以调用存储器42中的逻辑指令，以执行前述实施例提供的用于控制两个康复机器人的方法。

此外，上述的存储器42中的逻辑指令可以通过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。

存储器42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，如本公开实施例中的方法对应的程序指令/模块。处理器41通过运行存储在存储器42中的软件程序、指令以及模块，从而执行功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的方法。

存储器42可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设备的使用所创建的数据等。此外，存储器42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。

本公开实施例提供了一种康复机器人系统，该康复机器人系统包括第一康复机器人、第二康复机器人、第一显示装置、第二显示装置和控制中心，第一康复机器人与控制中心通信连接，第二康复机器人与控制中心通信连接，第一显示装置与控制中心通信连接，第二显示装置与控制中心通信连接；控制中心执行前述实施例提供的用于控制两个康复机器人的方法。

本公开实施例提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，计算机可执行指令设置为执行前述实施例提供的用于控制两个康复机器人的方法。

本公开实施例提供了一种计算机程序产品，计算机程序产品包括存储在计算机可读存储介质上的计算机程序，计算机程序包括程序指令，当程序指令被计算机执行时，使计算机执行前述实施例提供的用于控制两个康复机器人的方法。

上述的计算机可读存储介质可以是暂态计算机可读存储介质，也可以是非暂态计算机可读存储介质。

本公开实施例的技术方案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，包括一个或一个以上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)执行本公开实施例中方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质可以是非暂态存储介质，包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机读取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等多种可以存储程序代码的介质，也可以是暂态存储介质。

以上描述和附图充分地示出了本公开的实施例，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施例可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施例的部分和特征可以被包括在或替换其他实施例的部分和特征。而且，本申请中使用的用词仅用于描述实施例并且不用于限制权利要求。如在实施例以及权利要求的描述中使用的，除非上下文清楚地表明，否则单数形式的“一个”(a)、“一个”(an)和“所述”(the)旨在同样包括复数形式。另外，当用于本申请中时，术语“包括”(comprise)及其变型“包括”(comprises)和/或包括(comprising)等指陈述的特征、整体、步骤、操作、元素，和/或组件的存在，但不排除一个或一个以上其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或这些的分组的存在或添加。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法或者设备中还存在另外的相同要素。本文中，每个实施例重点说明的可以是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分可以互相参见。对于实施例公开的方法、产品等而言，如果其与实施例公开的方法部分相对应，那么相关之处可以参见方法部分的描述。

本领域技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，可以取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法以实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本公开实施例的范围。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。

本文所披露的实施例中，所揭露的方法、产品(包括但不限于装置、设备等)，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，单元的划分，可以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。另外，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。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。另外，在本公开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。

附图中的流程图和框图显示了根据本公开实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，模块、程序段或代码的一部分包含一个或一个以上用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这可以依所涉及的功能而定。框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

Claims (21)

1.一种用于控制两个康复机器人的装置，其特征在于，包括：

第一获得模块，被配置为获得第一康复机器人检测的第一外力以及第二康复机器人检测的第二外力的合力；

确定模块，被配置为根据力与位置的对应关系，确定与所述合力相对应的期望位置；

第一控制模块，被配置为根据所述期望位置对所述第一康复机器人进行控制；

第二获得模块，被配置为获得与所述第一康复机器人的第一实际速度相对应的第二康复机器人的第二设定速度；

第二控制模块，被配置为根据所述第二设定速度对所述第二康复机器人进行控制。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，力与位置的对应关系包括：

其中，x为位置，M为所述第一康复机器人的惯性参数，B为所述第一康复机器人的阻尼参数，F为力。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，第一控制模块被具体配置为：

将所述期望位置确定为所述第一康复机器人的第一设定位置；

获得所述第一设定位置和所述第一康复机器人的第一实际位置的第一位置差值；

将所述第一位置差值输入第一控制器，获得所述第一控制器输出与所述第一位置差值对应的第一控制参数；

根据所述第一控制参数调节所述第一康复机器人。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第一控制器包括位置控制器和第一速度控制器，将所述第一位置差值输入第一控制器，获得所述第一控制器输出与所述第一位置差值对应的第一控制参数，包括：

将第一位置差值输入所述位置控制器，获得所述位置控制器输出的与所述第一位置差值相对应的第一设定速度；

将所述第一设定速度与所述第一康复机器人的第一实际速度的第一速度差值输入所述第一速度控制器，获得所述第一速度控制器输出的与所述第一速度差值相对应的所述第一控制参数。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，第二控制模块被具体配置为：

将所述第二设定速度和所述第二康复机器人的第二实际速度的第二速度差值输入至第二控制器，获得所述第二控制器输出的与所述第二速度差值相对应的第二控制参数；

根据所述第二控制参数调节所述第二康复机器人。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，第二获得模块被具体配置为：

将与所述第一实际速度数值相同且方向相反的速度确定为所述第二设定速度；或者，将所述第一实际速度确定为所述第二设定速度。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，

获得所述第一实际速度在设定时长内的速度变化值，并获得所述速度变化值与设定系数的乘积，获得前一个第二设定速度与所述乘积的叠加和，将所述叠加和确定为当前的第二设定速度，或者，将与所述叠加和表示的速度数值相同且方向相反的速度确定为当前的第二设定速度。

8.一种用于控制两个康复机器人的装置，包括处理器和存储有程序指令的存储器，其特征在于，所述处理器被配置为在执行所述程序指令时，执行如下用于控制两个康复机器人的方法：

获得第一康复机器人检测的第一外力以及第二康复机器人检测的第二外力的合力；

根据力与位置的对应关系，确定与所述合力相对应的期望位置；

根据所述期望位置对所述第一康复机器人进行控制；

获得与所述第一康复机器人的第一实际速度相对应的第二康复机器人的第二设定速度；

根据所述第二设定速度对所述第二康复机器人进行控制。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，力与位置的对应关系包括：

其中，x为位置，M为所述第一康复机器人的惯性参数，B为所述第一康复机器人的阻尼参数，F为力。

10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，根据所述期望位置对所述第一康复机器人进行控制，包括：

将所述期望位置确定为所述第一康复机器人的第一设定位置；

获得所述第一设定位置和所述第一康复机器人的第一实际位置的第一位置差值；

将所述第一位置差值输入第一控制器，获得所述第一控制器输出与所述第一位置差值对应的第一控制参数；

根据所述第一控制参数调节所述第一康复机器人。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述第一控制器包括位置控制器和第一速度控制器，将所述第一位置差值输入第一控制器，获得所述第一控制器输出与所述第一位置差值对应的第一控制参数，包括：

将第一位置差值输入所述位置控制器，获得所述位置控制器输出的与所述第一位置差值相对应的第一设定速度；

将所述第一设定速度与所述第一康复机器人的第一实际速度的第一速度差值输入所述第一速度控制器，获得所述第一速度控制器输出的与所述第一速度差值相对应的所述第一控制参数。

12.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，根据所述第二设定速度对所述第二康复机器人进行控制，包括：

将所述第二设定速度和所述第二康复机器人的第二实际速度的第二速度差值输入至第二控制器，获得所述第二控制器输出的与所述第二速度差值相对应的第二控制参数；

根据所述第二控制参数调节所述第二康复机器人。

13.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，获得与所述第一康复机器人的第一实际速度相对应的第二康复机器人的第二设定速度，包括：

将与所述第一实际速度数值相同且方向相反的速度确定为所述第二设定速度；或者，将所述第一实际速度确定为所述第二设定速度。

14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，

获得所述第一实际速度在设定时长内的速度变化值，并获得所述速度变化值与设定系数的乘积，获得前一个第二设定速度与所述乘积的叠加和，将所述叠加和确定为当前的第二设定速度，或者，将与所述叠加和表示的速度数值相同且方向相反的速度确定为当前的第二设定速度。

15.一种康复机器人系统，其特征在于，包括第一康复机器人、第二康复机器人、第一显示装置、第二显示装置和控制中心，所述第一康复机器人与所述控制中心通信连接，所述第二康复机器人与所述控制中心通信连接，所述第一显示装置与所述控制中心通信连接，所述第二显示装置与所述控制中心通信连接；

所述控制中心执行如下用于控制两个康复机器人的方法：

获得第一康复机器人检测的第一外力以及第二康复机器人检测的第二外力的合力；

根据力与位置的对应关系，确定与所述合力相对应的期望位置；

根据所述期望位置对所述第一康复机器人进行控制；

获得与所述第一康复机器人的第一实际速度相对应的第二康复机器人的第二设定速度；

根据所述第二设定速度对所述第二康复机器人进行控制。

16.根据权利要求15所述的康复机器人系统，其特征在于，力与位置的对应关系包括：

其中，x为位置，M为所述第一康复机器人的惯性参数，B为所述第一康复机器人的阻尼参数，F为力。

17.根据权利要求15所述的康复机器人系统，其特征在于，根据所述期望位置对所述第一康复机器人进行控制，包括：

将所述期望位置确定为所述第一康复机器人的第一设定位置；

获得所述第一设定位置和所述第一康复机器人的第一实际位置的第一位置差值；

将所述第一位置差值输入第一控制器，获得所述第一控制器输出与所述第一位置差值对应的第一控制参数；

根据所述第一控制参数调节所述第一康复机器人。

18.根据权利要求17所述的康复机器人系统，其特征在于，所述第一控制器包括位置控制器和第一速度控制器，将所述第一位置差值输入第一控制器，获得所述第一控制器输出与所述第一位置差值对应的第一控制参数，包括：

将第一位置差值输入所述位置控制器，获得所述位置控制器输出的与所述第一位置差值相对应的第一设定速度；

将所述第一设定速度与所述第一康复机器人的第一实际速度的第一速度差值输入所述第一速度控制器，获得所述第一速度控制器输出的与所述第一速度差值相对应的所述第一控制参数。

19.根据权利要求15所述的康复机器人系统，其特征在于，根据所述第二设定速度对所述第二康复机器人进行控制，包括：

将所述第二设定速度和所述第二康复机器人的第二实际速度的第二速度差值输入至第二控制器，获得所述第二控制器输出的与所述第二速度差值相对应的第二控制参数；

根据所述第二控制参数调节所述第二康复机器人。

20.根据权利要求15所述的康复机器人系统，其特征在于，获得与所述第一康复机器人的第一实际速度相对应的第二康复机器人的第二设定速度，包括：

将与所述第一实际速度数值相同且方向相反的速度确定为所述第二设定速度；或者，将所述第一实际速度确定为所述第二设定速度。

21.根据权利要求20所述的康复机器人系统，其特征在于，

获得所述第一实际速度在设定时长内的速度变化值，并获得所述速度变化值与设定系数的乘积，获得前一个第二设定速度与所述乘积的叠加和，将所述叠加和确定为当前的第二设定速度，或者，将与所述叠加和表示的速度数值相同且方向相反的速度确定为当前的第二设定速度。