CN115257995A - 机器人的控制方法、装置、终端设备以及存储介质 - Google Patents

机器人的控制方法、装置、终端设备以及存储介质 Download PDF

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CN115257995A CN202210553766.7A CN202210553766A CN115257995A CN 115257995 A CN115257995 A CN 115257995A CN 202210553766 A CN202210553766 A CN 202210553766A CN 115257995 A CN115257995 A CN 115257995A
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李兴盛
李度锦
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Abstract

本发明公开了一种机器人的控制方法、装置、终端设备以及计算机可读存储介质，根据针对机器人的肢体或者机械臂进行控制的期望力，解算得出所述肢体或者机械臂各关节的转矩或力期望值；结合所述期望力和所述肢体或者机械臂的末端实际力得到所述肢体或者机械臂的末端速度期望值，以根据所述末端速度期望值及轨迹跟踪器计算所述肢体或者机械臂各关节的角度或位置期望值；将所述转矩或力期望值和所述角度或位置期望值做力位混合闭环，以进行对所述肢体或者机械臂的末端的力位混合控制。本发明能够满足对足式机器人的肢体或者对工业机器人的机械臂进行控制时的高动态响应要求、末端轨迹的连续性要求以及与外界交互的柔顺性要求。

Description

机器人的控制方法、装置、终端设备以及存储介质
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的控制方法、装置、终端设备以及计算机可读存储介质。
背景技术
时下，对足式机器人的肢体或者工业机器人的机械臂的控制主要包括静态位置控制及动态力控制。其中，静态位置控制通常采用规划的方法，即，控制足式机器人或者机械臂运动时要经过规划、执行、调整、规划再执行的过程令执行器末端呈连续的位置变化。此外，动态力控制则是参考了生物运动的方式，通过调整执行器的末端力以适应外界干扰。
然而，静态位置控制由于整个过程比较繁复导致对外界干扰比较敏感，从而在面对复杂环境时的整体适应能力差，而尽管动态力控制的动态适应能力强，但是在动态力控制中执行器末端位置可能会发生突变，从而也容易在复杂环境中带来意外的危险。
综上，现有对足式机器人的肢体或者工业机器人的机械臂的控制方式，难以同时保证机器人的动态响应、轨迹的连续性以及与外界交互的柔顺性。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种机器人的控制方法、装置、终端设备以及计算机可读存储介质，旨在满足对足式机器人的肢体或者工业机器人的机械臂进行控制时的高动态响应要求、末端轨迹的连续性要求以及与外界交互的柔顺性要求。
为实现上述目的，本发明提供一种机器人的控制方法，所述机器人的控制方法包括以下步骤：
根据针对机器人的肢体或者机械臂进行控制的期望力，解算得出所述肢体或者机械臂各关节的转矩或力期望值；
结合所述期望力和所述肢体或者机械臂的末端实际力得到所述肢体或者机械臂的末端速度期望值，以根据所述末端速度期望值及轨迹跟踪器计算所述肢体或者机械臂各关节的角度或位置期望值；
将所述转矩或力期望值和所述角度或位置期望值做力位混合闭环，以进行对所述肢体或者机械臂的末端的力位混合控制。
进一步地，在所述根据针对机器人的肢体或者机械臂进行控制的期望力的步骤之前，所述方法还包括：
根据所述机器人的上层控制要求获取针对所述肢体或者机械臂进行控制的所述期望力。
进一步地，所述上层控制要求包括：步态控制要求和任务层面控制要求；
所述根据所述机器人的上层控制要求获取针对所述肢体或者机械臂进行控制的所述期望力的步骤，包括：
根据针对所述机器人的肢体的所述步态控制要求，获取针对所述肢体进行控制的期望力；
或者，
根据针对所述机器人的机械臂的所述任务层面控制要求，获取针对所述机械臂进行控制的期望力。
进一步地，所述期望力为一维力、二维力或者三维力。
进一步地，所述根据针对机器人的肢体或者机械臂进行控制的期望力，解算得出所述肢体或者机械臂各关节的转矩或力期望值的步骤，包括：
根据针对机器人的肢体或者机械臂进行控制的期望力计算所述肢体或者机械臂的末端雅克比矩阵；
根据所述末端雅克比矩阵解算得出所述肢体或者机械臂各关节的转矩或力期望值。
进一步地，所述将所述转矩或力期望值和所述角度或位置期望值做力位混合闭环的步骤，包括：
将所述转矩或力期望值和所述角度或位置期望值作为预设的关节力位混合控制器的输入进行所述力位混合闭环，其中，所述关节力位混合控制器包括：关节位置PD控制器、关节速度比例及前馈控制器，和，关节转矩比例控制器或关节力比例控制器。
进一步地，关节速度比例及前馈控制器包括：期望关节速度的前馈项、比例项和实际关节速度的前馈项。
此外，为实现上述目的，本发明还提供一种机器人的控制装置，所述机器人的控制装置包括：
第一计算模块，用于根据针对机器人的肢体或者机械臂进行控制的期望力，解算得出所述肢体或者机械臂各关节的转矩或力期望值；
第二计算模块，用于结合所述期望力和所述肢体或者机械臂的末端实际力得到所述肢体或者机械臂的末端速度期望值，以根据所述末端速度期望值及轨迹跟踪器计算所述肢体或者机械臂各关节的角度或位置期望值；
力位混合控制模块，用于将所述转矩或力期望值和所述角度或位置期望值做力位混合闭环，以进行对所述肢体或者机械臂的末端的力位混合控制。
本发明机器人的控制装置的各个功能模块在执行时实现如上述中的机器人的控制方法的步骤。
此外，为实现上述目的，本发明还提供一种终端设备，所述终端设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的机器人的控制程序，所述机器人的控制程序被所述处理器执行时实现如上述中的机器人的控制方法的步骤。
此外，为实现上述目的，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有机器人的控制程序，所述机器人的控制程序被处理器执行时实现如上述的机器人的控制方法的步骤。
本发明提出的机器人的控制方法、装置、终端设备以及计算机可读存储介质，本发明根据针对机器人的肢体或者机械臂进行控制的期望力，解算得出所述肢体或者机械臂各关节的转矩或力期望值；结合所述期望力和所述肢体或者机械臂的末端实际力得到所述肢体或者机械臂的末端速度期望值，以根据所述末端速度期望值及轨迹跟踪器计算所述肢体或者机械臂各关节的角度或位置期望值；将所述转矩或力期望值和所述角度或位置期望值做力位混合闭环，以进行对所述肢体或者机械臂的末端的力位混合控制。
相比于现有对足式机器人的肢体或者工业机器人的机械臂的控制方式，本发明根据针对机器人的肢体或者机械臂进行控制的期望力解算该肢体或者机械臂各关节的转矩或力期望值，然后结合该转矩或力期望值和该肢体或者机械臂的末端实际力计算得到该肢体或者机械臂的末端速度期望值及轨迹跟踪器以进一步计算计算该肢体或者机械臂各关节的角度或位置期望值，最后，将计算得出的该转矩或力期望值和该角度或位置期望值做力位混合闭环，以进行对肢体或者机械臂的末端的力位混合控制。
如此，本发明实现了针对机器人的肢体或者机械臂进行动态柔顺的力位混合控制，能够有效地提高机器人在面对地形复杂的未知环境中的适应能力，从而进行兼顾移动速度和运动连续性的自适应行走，进而满足了对足式机器人的肢体或者工业机器人的机械臂进行控制时的高动态响应要求、末端轨迹的连续性要求以及与外界交互的柔顺性要求。
附图说明
图1是本发明实施例方案涉及终端设备的硬件运行的结构示意图；
图2是本发明一种机器人的控制方法一实施例流程示意图；
图3是本发明一种机器人的控制方法一实施例中涉及的足式机器人的结构示意图；
图4是本发明一种机器人的控制方法一实施例中涉及的具体应用流程示意图；
图5是本发明一种机器人的控制方法一实施例中涉及的关节力位混合控制器的实现原理示意图；
图6是本发明一种机器人的控制装置一实施例中的结构示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，图1是本发明实施例方案涉及终端设备的硬件运行环境的结构示意图。
需要说明的是，本发明实施例涉及的终端设备可以是针对足式机器人的肢体或者工业机器人的机械臂进行力位混合控制的终端设备，该终端设备具体可以集成在该足式机器人或者该工业机器人之上从而与该足式机器人或者该工业机器人形成一体，或者，该终端设备具体也可以独立于该足式机器人或者该工业机器人，而仅与该足式机器人或者该工业机器人进行通信来实现对足式机器人的肢体或者工业机器人的机械臂进行力位混合控制，此时，该终端设备具体可以为智能手机、平板、计算机以及服务器等设备。
如图1所示，该终端设备可以包括：处理器1001，例如CPU，网络接口1004，用户接口1003，存储器1005，通信总线1002。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(D i sp l ay)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-F I 接口)。存储器1005可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器 (non-vo l at i l e memory)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
本领域技术人员可以理解，图1中示出的终端设备结构并不构成对终端设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
如图1所示，作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及分布式任务的处理程序。其中，操作系统是管理和控制样本终端设备硬件和软件资源的程序，支持分布式任务的处理程序以及其它软件或程序的运行。
在图1所示的终端设备中，用户接口1003主要用于与各个终端进行数据通信；网络接口1004主要用于连接后台服务器，与后台服务器进行数据通信；而处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的机器人的控制程序，并执行以下操作：
根据针对机器人的肢体或者机械臂进行控制的期望力，解算得出所述肢体或者机械臂各关节的转矩或力期望值；
结合所述期望力和所述肢体或者机械臂的末端实际力得到所述肢体或者机械臂的末端速度期望值，以根据所述末端速度期望值及轨迹跟踪器计算所述肢体或者机械臂各关节的角度或位置期望值；
将所述转矩或力期望值和所述角度或位置期望值做力位混合闭环，以进行对所述肢体或者机械臂的末端的力位混合控制。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的机器人的控制程序，在执行根据针对机器人的肢体或者机械臂进行控制的期望力的步骤之前，还执行以下操作：
根据所述机器人的上层控制要求获取针对所述肢体或者机械臂进行控制的所述期望力。
进一步地，所述上层控制要求包括：步态控制要求和任务层面控制要求；
处理器1001可以调用存储器1005中存储的机器人的控制程序，还执行以下操作：
根据针对所述机器人的肢体的所述步态控制要求，获取针对所述肢体进行控制的期望力；
或者，
根据针对所述机器人的机械臂的所述任务层面控制要求，获取针对所述机械臂进行控制的期望力。
进一步地，所述期望力为一维力、二维力或者三维力。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的机器人的控制程序，还执行以下操作：
根据针对机器人的肢体或者机械臂进行控制的期望力计算所述肢体或者机械臂的末端雅克比矩阵；
根据所述末端雅克比矩阵解算得出所述肢体或者机械臂各关节的转矩或力期望值。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的机器人的控制程序，还执行以下操作：
将所述转矩或力期望值和所述角度或位置期望值作为预设的关节力位混合控制器的输入进行所述力位混合闭环，其中，所述关节力位混合控制器包括：关节位置PD控制器、关节速度比例及前馈控制器，和，关节转矩比例控制器或关节力比例控制器。
进一步地，关节速度比例及前馈控制器包括：期望关节速度的前馈项、比例项和实际关节速度的前馈项。
基于上述终端设备的结构，提出本发明机器人的控制方法的各个实施例。
请参照图2，图2为本发明机器人的控制方法第一实施例的流程示意图。需要说明的是，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，本发明机器人的控制方法当然还可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
本发明实施例机器人的控制方法应用于上述的终端设备，具体可以为：由上述的终端设备执行本发明本发明实施例机器人的控制方法，来针对自身所集成的工业机器人的机械臂或者足式机器人的肢体(手臂和/或者腿)进行力位混合控制。
本实施例中，本发明机器人的控制方法包括：
步骤S100，根据针对机器人的肢体或者机械臂进行控制的期望力，解算得出所述肢体或者机械臂各关节的转矩或力期望值；
在本实施例中，终端设备通过接收针对足式机器人的肢体或者针对工业机器人的机械臂的运动进行控制的上层控制要求，然后基于该上层控制要求来获取得到针对该肢体或者机械臂进行控制的期望力，再然后，终端设备基于该期望力和其它相关参数来解算得出该肢体或者该机械臂各关节的转矩期望值或力期望值。
需要说明的是，在本实施例中，终端设备所集成或者进行通信连接进行的力位混合控制的足式机器人的肢体，具体可以包括双足机器人的手臂及腿足机构、四足机器人及六足机器人腿足机构。如图3所示，上述的双足、四足或者六足机器人中，每条手臂机构均包括但不限于肩关节、肘关节和腕关节等三个主动关节，每条腿足机构均包括但不限于臀部外摆关节、大腿前摆关节和膝关节等三个主动关节。此外，终端设备所集成或者进行通信连接进行的力位混合控制的工业机器人的机械臂具体是指：由作动器(如电机、气压缸或液压缸等)进行驱动，且末端可绕某个方向做旋转等运动的装置。
此外，上述的其它相关参数同样由终端设备基于接收到的上层控制要求来获取得到，该其它相关参数具体可以为足式机器人的肢体或工业机器人的机械臂的运动学参数，该运动学参数包括但不限于：末端位置、速度、力参数以及各关节角度/位置、角速度/速度、转矩/力等参数。
此外，在另一种可行的实施例中，终端设备还可以基于上述的期望力和其它相关参数来解算得出足式机器人的肢体或者工业机器人的机械臂各关节的力期望值。应当理解的是，基于实际应用的不同设计需要，在不同可行的实施方式当中，终端设备可基于具体需要解算得到转矩或力期望值或者力期望值，本发明机器人的控制方法并不针对终端设备所解算是转矩或力期望值或者是力期望值进行具体地限定。
进一步地，在一些可行的实施例中，在上述的步骤SS100，根据针对机器人的肢体或者机械臂进行控制的期望力，解算得出所述肢体或者机械臂各关节的转矩或力期望值之前，本发明机器人的控制方法，还可以包括：
步骤S400，根据所述机器人的上层控制要求获取针对所述肢体或者机械臂进行控制的所述期望力。
在本实施例中，如图4所示，终端设备通过接收针对足式机器人的肢体或者针对工业机器人的机械臂的运动进行控制的上层控制要求，从而基于该上层控制要求来获取得到针对该肢体或者机械臂进行控制的期望力。
需要说明的是，在本实施例中，终端设备具体可以通过输出用户图形界面与外界进行交互，从而基于该用户图形界面来接收针对足式机器人的肢体或者针对工业机器人的机械臂的运动进行控制的上层控制要求。
进一步地，在一些可行的实施例中，所述上层控制要求包括：步态控制要求和任务层面控制要求；上述的步骤S400，具体可以包括：
根据针对所述机器人的肢体的所述步态控制要求，获取针对所述肢体进行控制的期望力；
或者，
根据针对所述机器人的机械臂的所述任务层面控制要求，获取针对所述机械臂进行控制的期望力。
在本实施例中，终端设备若通过上述的用户图形界面接收到针对足式机器人的肢体的步态控制要求，以解析该步态控制要求来获取得到针对该肢体进行控制的期望力。或者，终端设备若通过上述的用户图形界面接收到针对工业机器人的机械臂的任务层面控制要求，则终端设备即基于解析该任务层面控制要求以获取得到针对该机械臂进行控制的期望力。
此外，需要说明的是，在本实施例以及其它任意可行的实施例中，终端设备通过接收上述的步态控制要求或者任务层面控制要求，以获取得到的针对足式机器人的肢体或者工业机器人的机械臂进行控制的期望力具体可以为一维力、二维力或者三维力。
进一步地，在一些可行的实施例中，上述的步骤S100，根据针对机器人的肢体或者机械臂进行控制的期望力，解算得出所述肢体或者机械臂各关节的转矩或力期望值，具体可以包括:
根据针对机器人的肢体或者机械臂进行控制的期望力计算所述肢体或者机械臂的末端雅克比矩阵；
根据所述末端雅克比矩阵解算得出所述肢体或者机械臂各关节的转矩或力期望值。
在本实施例中，如图4所示，终端设备在基于上述的期望力及其它相关参数解算各关节的转矩或力期望值或者力期望值时，首先根据足式机器人或者工业机器人的运动学配置计算该足式机器人的肢体或者该工业机器人的机械臂的末端雅克比矩阵J，之后，终端设备即进一步根据该末端雅克比矩阵J，和针对足式机器人的肢体或者工业机器人的机械臂进行控制的期望力Fd，按照如下所示的公式1解算得到该肢体或该机械臂各关节的作动器的转矩或力期望值(也称作期望转矩)或力期望值(也称作期望力)τj,d。
公式1：τj,d＝JTFd
其中，JT为该肢体或机械臂的末端雅可比矩阵J的转置。
步骤S200，结合所述期望力和所述肢体或者机械臂的末端实际力得到所述肢体或者机械臂的末端速度期望值，以根据所述末端速度期望值及轨迹跟踪器计算所述肢体或者机械臂各关节的角度或位置期望值；
在本实施例中，终端设备在根据针对足式机器人的肢体或者工业机器人的机械臂进行控制的期望力解算得到该肢体或者该机械臂各关节的转矩或力期望值之后，即进一步结合该期望力和通过末端实际力估算器得出的该肢体或者该机械臂末端实际力，来计算得到该肢体或者该机械臂的末端速度期望值，从而，再根据计算得到的该末端速度期望值及轨迹跟踪器和逆运动学关系计算出该肢体或者该机械臂各关节的角度或位置期望值。
需要说明的是，在本实施例中，若将足式机器人的肢体或工业机器人的机械臂看作是一个虚拟弹簧系统，则至少存在的运动学关系为
Figure BDA0003651556100000091
其中，k为该虚拟弹簧系统的弹性系数，ν为该系统中弹性元件的速度，而
Figure BDA0003651556100000101
则为弹性元件所受力的微分。如此，终端设备即可先按照如下所示的公式2来具体计算得到足式机器人的肢体或工业机器人的机械臂的末端速度期望值ve,d。
公式2：
Figure BDA0003651556100000102
此外，上述足式机器人的肢体或工业机器人的机械臂末端的轨迹跟踪器如下所示的公式3来实现：
公式3：
Figure BDA0003651556100000103
其中，Pe,d为足式机器人的肢体或工业机器人的机械臂末端的位置期望值 (也称作期望位置)，在进入本发明机器人的控制方法的力位混合控制闭环开始，Pe,d具体采用该肢体或者该机械臂末端实际位置的值，Pe,a为该肢体或该机械臂末端足端实际位置，Fa为该肢体或该机械臂末端足端实际力，dt为该肢体或该机械臂末端闭环控制时间间隔。
此外，终端设备由Pe,d，按如下所示的公式4来进一步计算确定足式机器人的肢体或工业机器人的机械臂各关节的角度期望值(也称为期望角度)qj，d：
公式4：qj,d＝IK(pe,d)
其中，IK为足式机器人的肢体或工业机器人的机械臂各关节的运动学逆解。
步骤S300，将所述转矩或力期望值和所述角度或位置期望值做力位混合闭环，以进行对所述肢体或者机械臂的末端的力位混合控制。
在本实施例中，如图4所示，终端设备在进一步计算得出足式机器人的肢体或者工业机器人的机械臂各关节的角度或位置期望值之后，即根据上述该肢体或机械臂各关节的转矩或力期望值或者力期望值，与该角度或/位置期望值进行力位混合闭环的处理以对该肢体或者该机械臂的末端进行力位混合控制。
进一步地，在一些可行的实施例中，终端设备具体可以采用关节力位混合控制器来进行上述力位混合闭环的处理。如图5所示的，关节力位混合控制器包括：关节位置PD控制器、关节速度比例及前馈控制器，和，关节转矩比例控制器或关节力比例控制器。此外，关节速度比例及前馈控制器包括：期望关节速度的前馈项、比例项和实际关节速度的前馈项。
基于此，上述的步骤S300，具体可以包括：
将所述转矩或力期望值和所述角度或位置期望值作为预设的关节力位混合控制器的输入进行所述力位混合闭环。
在本实施例中，终端设备将上述该肢体或机械臂各关节的转矩或力期望值或者力期望值，与该角度或/位置期望值作为关节力位混合控制器的输入来实现各关节的力位混合闭环，进而实现针对该肢体或者该机械臂末端的力位混合控制。
在本实施例中，通过终端设备通过接收针对足式机器人的肢体或者针对工业机器人的机械臂的运动进行控制的上层控制要求，然后基于该上层控制要求来获取得到针对该肢体或者机械臂进行控制的期望力，再然后，终端设备基于该期望力和其它相关参数来解算得出该肢体或者该机械臂各关节的转矩或力期望值；之后，终端设备结合该期望力和通过末端实际力估算器得出的该肢体或者该机械臂末端实际力，来计算得到该肢体或者该机械臂的末端速度期望值，从而，再根据计算得到的该末端速度期望值及轨迹跟踪器和逆运动学关系计算出该肢体或者该机械臂各关节的角度或位置期望值；最后，终端设备即根据上述该肢体或机械臂各关节的转矩或力期望值或者力期望值，与该角度或/位置期望值进行力位混合闭环的处理以对该肢体或者该机械臂的末端进行力位混合控制。
相比于现有对足式机器人的肢体或者工业机器人的机械臂的控制方式，本发明根据针对机器人的肢体或者机械臂进行控制的期望力解算该肢体或者机械臂各关节的转矩或力期望值，然后结合该转矩或力期望值和该肢体或者机械臂的末端实际力计算得到该肢体或者机械臂的末端速度期望值及轨迹跟踪器以进一步计算计算该肢体或者机械臂各关节的角度或位置期望值，最后，将计算得出的该转矩或力期望值和该角度或位置期望值做力位混合闭环，以进行对肢体或者机械臂的末端的力位混合控制。
如此，本发明实现了针对机器人的肢体或者机械臂进行动态柔顺的力位混合控制，能够有效地提高机器人在面对地形复杂的未知环境中的适应能力，从而进行兼顾移动速度和运动连续性的自适应行走，进而满足了对足式机器人的肢体或者工业机器人的机械臂进行控制时的高动态响应要求、末端轨迹的连续性要求以及与外界交互的柔顺性要求。
此外，本发明实施例还提出一种机器人的控制装置。
本发明机器人的控制装置应用于如上所述的终端设备，请参照图6，本发明机器人的控制装置包括：
第一计算模块，用于根据针对机器人的肢体或者机械臂进行控制的期望力，解算得出所述肢体或者机械臂各关节的转矩或力期望值；
第二计算模块，用于结合所述期望力和所述肢体或者机械臂的末端实际力得到所述肢体或者机械臂的末端速度期望值，以根据所述末端速度期望值及轨迹跟踪器计算所述肢体或者机械臂各关节的角度或位置期望值；
力位混合控制模块，用于将所述转矩或力期望值和所述角度或位置期望值做力位混合闭环，以进行对所述肢体或者机械臂的末端的力位混合控制。
进一步地，本发明机器人的控制装置还包括：
获取模块，用于根据所述机器人的上层控制要求获取针对所述肢体或者机械臂进行控制的所述期望力。
进一步地，所述上层控制要求包括：步态控制要求和任务层面控制要求；所述获取模块，包括：
第一获取单元，用于根据针对所述机器人的肢体的所述步态控制要求，获取针对所述肢体进行控制的期望力；
第二获取单元，用于根据针对所述机器人的机械臂的所述任务层面控制要求，获取针对所述机械臂进行控制的期望力。
进一步地，所述期望力为一维力、二维力或者三维力。
进一步地，所述第一计算模块，包括：
第一计算单元，用于根据针对机器人的肢体或者机械臂进行控制的期望力计算所述肢体或者机械臂的末端雅克比矩阵；
第二计算单元，用于根据所述末端雅克比矩阵解算得出所述肢体或者机械臂各关节的转矩或力期望值。
进一步地，所述力位混合控制模块，还用于：
将所述转矩或力期望值和所述角度或位置期望值作为预设的关节力位混合控制器的输入进行所述力位混合闭环，其中，所述关节力位混合控制器包括：关节位置PD控制器、关节速度比例及前馈控制器，和，关节转矩比例控制器或关节力比例控制器。
进一步地，所述关节速度比例及前馈控制器包括：期望关节速度的前馈项、比例项和实际关节速度的前馈项。
本发明机器人的控制装置的各个功能模块在执行时实现如上述的机器人的控制方法的各个实施例，此处不再进行赘述。
此外，本发明实施例还提出一种计算机可读存储介质，应用于计算机，该计算机可读存储介质可以为非易失性计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有机器人的控制程序，所述机器人的控制程序被处理器执行时实现如上所述的机器人的控制方法的步骤。
此外，本发明实施例还提出一种机器人的控制程序产品，该机器人的控制程序产品上包括门店访客信息的架构程序，所述门店访客信息的架构程序被处理器执行时实现如上所述的门店访客信息的架构方法的步骤。
其中，在所述处理器上运行的机器人的控制程序被执行时所实现的步骤可参照本发明机器人的控制方法的各个实施例，此处不再赘述。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
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。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。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(如ROM/RAM、磁碟、光盘) 中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，平板，计算机，服务器等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种机器人的控制方法，其特征在于，所述机器人的控制方法包括以下步骤：
根据针对机器人的肢体或者机械臂进行控制的期望力，解算得出所述肢体或者机械臂各关节的转矩或力期望值；
结合所述期望力和所述肢体或者机械臂的末端实际力得到所述肢体或者机械臂的末端速度期望值，以根据所述末端速度期望值及轨迹跟踪器计算所述肢体或者机械臂各关节的角度或位置期望值；
将所述转矩或力期望值和所述角度或位置期望值做力位混合闭环，以进行对所述肢体或者机械臂的末端的力位混合控制。
2.如权利要求1所述的机器人的控制方法，其特征在于，在所述根据针对机器人的肢体或者机械臂进行控制的期望力的步骤之前，所述方法还包括：
根据所述机器人的上层控制要求获取针对所述肢体或者机械臂进行控制的所述期望力。
3.如权利要求2所述的机器人的控制方法，其特征在于，所述上层控制要求包括：步态控制要求和任务层面控制要求；
所述根据所述机器人的上层控制要求获取针对所述肢体或者机械臂进行控制的所述期望力的步骤，包括：
根据针对所述机器人的肢体的所述步态控制要求，获取针对所述肢体进行控制的期望力；
或者，
根据针对所述机器人的机械臂的所述任务层面控制要求，获取针对所述机械臂进行控制的期望力。
4.如权利要求1至3中任一项所述的机器人的控制方法，其特征在于，所述期望力为一维力、二维力或者三维力。
5.如权利要求1所述的机器人的控制方法，其特征在于，所述根据针对机器人的肢体或者机械臂进行控制的期望力，解算得出所述肢体或者机械臂各关节的转矩或力期望值的步骤，包括：
根据针对机器人的肢体或者机械臂进行控制的期望力计算所述肢体或者机械臂的末端雅克比矩阵；
根据所述末端雅克比矩阵解算得出所述肢体或者机械臂各关节的转矩或力期望值。
6.如权利要求1所述的机器人的控制方法，其特征在于，所述将所述转矩或力期望值和所述角度或位置期望值做力位混合闭环的步骤，包括：
将所述转矩或力期望值和所述角度或位置期望值作为预设的关节力位混合控制器的输入进行所述力位混合闭环，其中，所述关节力位混合控制器包括：关节位置PD控制器、关节速度比例及前馈控制器，和，关节转矩比例控制器或关节力比例控制器。
7.如权利要求6所述的机器人的控制方法，其特征在于，所述关节速度比例及前馈控制器包括：期望关节速度的前馈项、比例项和实际关节速度的前馈项。
8.一种机器人的控制装置，其特征在于，所述机器人的控制装置包括：
第一计算模块，用于根据针对机器人的肢体或者机械臂进行控制的期望力，解算得出所述肢体或者机械臂各关节的转矩或力期望值；
第二计算模块，用于结合所述期望力和所述肢体或者机械臂的末端实际力得到所述肢体或者机械臂的末端速度期望值，以根据所述末端速度期望值及轨迹跟踪器计算所述肢体或者机械臂各关节的角度或位置期望值；
力位混合控制模块，用于将所述转矩或力期望值和所述角度或位置期望值做力位混合闭环，以进行对所述肢体或者机械臂的末端的力位混合控制。
9.一种终端设备，其特征在于，所述终端设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的机器人的控制程序，所述机器人的控制程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的机器人的控制方法的步骤。
10.一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上存储有机器人的控制程序，所述机器人的控制程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的机器人的控制方法的步骤。
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