[發明專利]類人機器人通用動作調試方法

有效

• 申請號: 201410305096.2
• 申請日: 2014-06-30
• 公開（公告）號: CN104057452A
• 公開（公告）日: 2014-09-24
• 發明（設計）人: 史豪斌;宋玉龍;劉洋洋;宋家駒
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: B25J9/18
• 分類號: B25J9/18;G06F19/00;G06F17/50
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 顧朝琪

技術領域

本發明涉及機器人領域，尤其是類人機器人的控制。

背景技術

類人形機器人能夠代替人類完成各種作業，并在很多方面可以擴展人類的能力，在服務、醫療、教育、娛樂等多個領域得到廣泛應用。我國在類人機器人方面做了大量研究，并取得了很多成果。比如國防科技大學研制成了雙足步行機器人，北京航空航天大學研制成了多指靈巧手，哈爾濱工業大學、西北工業大學等也在這方面做了大量深入的工作。

現階段，各研發單位在類人機器人動作開發調試過程中主要使用以下兩種方法：第一，人工手動調試，這種方法主要依靠有豐富調試經驗的工作人員手動更改控制參數來進行調試，既費時又費力，調試出的動作還不夠流暢、穩定；第二，借助類人機器人動作開發調試平臺進行動作調試，現在市場上的類人機器人動作開發調試平臺多是和機器人產品相互綁定，通用性不強，并且開發平臺都是開環控制，控制系統無法及時獲知機器人實際運動情況，也就無法做到使機器人在實際環境中運動自如。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明提供一種類人機器人通用動作調試方法。

本發明主要是解決現有技術所存在的耗時長、通用性差、無法實時反饋的缺陷，本發明具有很強的通用性。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案包括如下步驟：

(1)調試人員將機器人擺為一個動作當中的任意姿勢，定義為該動作的初始姿勢，然后向機器人的所有舵機發送讀取舵機參數命令，獲得機器人所有的舵機參數數據，舵機參數數據包括舵機自己的ID號和舵機所轉動的角度值，把機器人該動作的初始姿勢時舵機所轉動的角度值叫做初始角度值；

(2)調試人員將機器人的動作擺為步驟(1)中該動作的最后一個姿勢，定義該姿勢為動作的結束姿勢，然后再次向機器人的所有舵機發送讀取舵機參數命令，獲得機器人動作結束時所有的舵機參數數據，把機器人動作結束姿勢時舵機所轉動的角度值叫做結束角度值；

(3)調試人員設定該動作從開始到結束所需要的時間為T，為了方便后續計算，我們假定動作開始的時刻為t₀，則動作結束的時刻為t₀+T；

(4)分別對機器人每一個舵機的初始角度值和結束角度值進行三次樣條插值處理，三次樣條插值約束條件選為轉角邊界條件，轉角邊界條件如下：

s′(t0+0)=m0s′(t0+T-0)=mn---(1)]]>

s(t)為插值后的機器人舵機角度值對時間t的函數，s'(t)為s(t)對時間t的導數，公式(1)中，t₀+0是一種逼近t₀右極限的表示方法，即在時間軸t上無限向右逼近t₀，相應的t₀+T-0為在時間軸t上無限向左逼近t₀+T，所以s'(t₀+0)為機器人舵機角度值在t₀+0時刻的導數值，假設這個值為m₀，而s'(t₀+T-0)為機器人舵機角度值在t₀+T-0時刻的導數值，假設這個值為m_n；

(5)m₀和m_n值的計算公式為：