[發(fā)明專利]多樣化運(yùn)動(dòng)控制方法和系統(tǒng)及具有該系統(tǒng)的機(jī)器人

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610291089.0
• 申請(qǐng)日: 2016-05-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107346107A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-11-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 不公告發(fā)明人
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳光啟合眾科技有限公司
• 主分類號(hào): G05B17/02
• 分類號(hào): G05B17/02
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司31100
• 代理人: 徐偉

1.一種用于機(jī)器人的多樣化運(yùn)動(dòng)控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

調(diào)用步驟：調(diào)用基本動(dòng)作集合中的基本運(yùn)動(dòng)單元；

隨機(jī)誤差生成步驟：生成適用于所述基本運(yùn)動(dòng)單元的隨機(jī)誤差；

運(yùn)動(dòng)隨機(jī)化步驟：在所述基本運(yùn)動(dòng)單元上疊加所述隨機(jī)誤差以生成隨機(jī)化的對(duì)應(yīng)該基本運(yùn)動(dòng)單元的實(shí)際運(yùn)動(dòng)單元；以及

運(yùn)動(dòng)執(zhí)行步驟：控制所述機(jī)器人按照實(shí)際運(yùn)動(dòng)單元來(lái)執(zhí)行運(yùn)動(dòng)。

2.如權(quán)利要求1所述的多樣化運(yùn)動(dòng)控制方法，其特征在于，所述基本運(yùn)動(dòng)單元為M₀(t|θ₁,…,θ_N)，其中θ_i為與所述基本運(yùn)動(dòng)單元相關(guān)聯(lián)的N個(gè)運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)中的運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)F_i隨時(shí)間t的運(yùn)動(dòng)函數(shù)，所述隨機(jī)誤差為M_e(t|η₁*θ₁,…,η_N*θ_N)，其中，|η_i|＜α_imax，η_i和α_imax分別為運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)F_i的運(yùn)動(dòng)函數(shù)的隨機(jī)誤差系數(shù)和最大允許誤差系數(shù)，i＝1,...N。

3.如權(quán)利要求2所述的多樣化運(yùn)動(dòng)控制方法，其特征在于，所述運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)F_i的運(yùn)動(dòng)函數(shù)的隨機(jī)誤差系數(shù)η_i為隨機(jī)因子r_i與最大允許誤差系數(shù)α_imax的乘積，所述隨機(jī)因子r_i是范圍為-1～1的隨機(jī)數(shù)。

4.如權(quán)利要求2所述的多樣化運(yùn)動(dòng)控制方法，其特征在于，所述α_imax對(duì)應(yīng)不同的運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)F_i設(shè)置為不同的數(shù)值。

5.如權(quán)利要求2所述的多樣化運(yùn)動(dòng)控制方法，其特征在于，所述η_i可隨時(shí)間而隨機(jī)變化。

6.如權(quán)利要求1所述的多樣化運(yùn)動(dòng)控制方法，其特征在于，所調(diào)用的基本運(yùn)動(dòng)單元的數(shù)量為一個(gè)或多個(gè)。

7.如權(quán)利要求1所述的多樣化運(yùn)動(dòng)控制方法，其特征在于，還包括：

運(yùn)動(dòng)感測(cè)步驟：感測(cè)所述機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；以及

調(diào)整步驟：根據(jù)感測(cè)到的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)調(diào)整實(shí)際運(yùn)動(dòng)單元以確保所述機(jī)器人的穩(wěn)定性；

其中，所述運(yùn)動(dòng)執(zhí)行步驟執(zhí)行的是經(jīng)調(diào)整的實(shí)際運(yùn)動(dòng)單元。

8.如權(quán)利要求1或7所述的多樣化運(yùn)動(dòng)控制方法，其特征在于，在運(yùn)動(dòng)執(zhí)行步驟之后還包括：調(diào)用所述基本動(dòng)作集合中的后續(xù)基本運(yùn)動(dòng)單元，然后將所述后續(xù)基本運(yùn)動(dòng)單元返回至隨機(jī)誤差生成步驟進(jìn)行多樣化運(yùn)動(dòng)控制，直至滿足停止條件。

9.如權(quán)利要求8所述的多樣化運(yùn)動(dòng)控制方法，其特征在于，所述后續(xù)基本運(yùn)動(dòng)單元是從所述基本運(yùn)動(dòng)單元所能跳轉(zhuǎn)至的至少一個(gè)基本運(yùn)動(dòng)單元中隨機(jī)選出的。

10.如權(quán)利要求9所述的多樣化運(yùn)動(dòng)控制方法，其特征在于，根據(jù)運(yùn)動(dòng)單元映射集合中的映射關(guān)系來(lái)確定所述基本運(yùn)動(dòng)單元所能跳轉(zhuǎn)至的所述至少一個(gè)基本運(yùn)動(dòng)單元。

11.如權(quán)利要求7所述的多樣化運(yùn)動(dòng)控制方法，其特征在于，所述感測(cè)所述機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為：利用重力加速度傳感器、陀螺儀和/或安裝在機(jī)器人軀干上的傾角傳感器感測(cè)所述機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

12.一種用于機(jī)器人的多樣化運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，包括：

調(diào)用模塊，用于調(diào)用基本動(dòng)作集合中的基本運(yùn)動(dòng)單元；

隨機(jī)誤差生成模塊，用于生成適用于所述基本運(yùn)動(dòng)單元的隨機(jī)誤差；

運(yùn)動(dòng)隨機(jī)化模塊，用于在所述基本運(yùn)動(dòng)單元上疊加所述隨機(jī)誤差以生成隨機(jī)化的對(duì)應(yīng)該基本運(yùn)動(dòng)單元的實(shí)際運(yùn)動(dòng)單元；以及

運(yùn)動(dòng)執(zhí)行模塊，用于控制所述機(jī)器人按照實(shí)際運(yùn)動(dòng)單元來(lái)執(zhí)行運(yùn)動(dòng)。

13.如權(quán)利要求12所述的多樣化運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括：

運(yùn)動(dòng)感測(cè)模塊，用于感測(cè)所述機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；以及

調(diào)整模塊，用于根據(jù)感測(cè)到的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)調(diào)整實(shí)際運(yùn)動(dòng)單元以確保所述機(jī)器人的穩(wěn)定性；

其中，所述運(yùn)動(dòng)執(zhí)行模塊執(zhí)行的是經(jīng)調(diào)整的實(shí)際運(yùn)動(dòng)單元。