[發(fā)明專(zhuān)利]虛擬環(huán)境和真實(shí)環(huán)境下機(jī)械臂的控制方法和系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710823728.8
• 申請(qǐng)日: 2017-09-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109483526A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王旭
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京獵戶星空科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B25J9/16
• 分類(lèi)號(hào): B25J9/16
• 代理公司: 北京清亦華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張潤(rùn)

1.一種虛擬環(huán)境和真實(shí)環(huán)境下機(jī)械臂的控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

消息處理模塊在主控制器對(duì)真實(shí)環(huán)境下的真實(shí)機(jī)械臂進(jìn)行控制的同時(shí)，接收所述主控制器對(duì)所述真實(shí)機(jī)械臂的第一控制消息；

所述消息處理模塊對(duì)所述第一控制消息進(jìn)行封裝以生成適用于虛擬環(huán)境下的虛擬機(jī)械臂的第二控制消息；

所述消息處理模塊將所述第二控制消息發(fā)送至所述虛擬機(jī)械臂，其中，所述虛擬機(jī)械臂根據(jù)所述第二控制消息運(yùn)動(dòng)至目標(biāo)位置上，并控制所述虛擬環(huán)境下的虛擬攝像裝置進(jìn)行拍攝，其中，所述虛擬攝像裝置設(shè)置于所述虛擬機(jī)械臂上；

所述消息處理模塊接收所述虛擬機(jī)械臂和虛擬攝像裝置的第二反饋消息，并將所述第二反饋消息發(fā)送至所述主控制器，其中，所述主控制器在接收所述第二反饋消息時(shí)，接收所述真實(shí)機(jī)械臂反饋的第一反饋消息，并根據(jù)所述第一反饋消息和所述第二反饋消息進(jìn)行深度學(xué)習(xí)的訓(xùn)練以得到下一步的控制決策。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述消息處理模塊對(duì)所述第一控制消息進(jìn)行封裝以生成適用于虛擬環(huán)境下的虛擬機(jī)械臂的第二控制消息，包括：

所述消息處理模塊確定所述虛擬機(jī)械臂中用于消息接發(fā)的接口，并確定所述接口的類(lèi)型；

所述消息處理模塊根據(jù)所述接口的類(lèi)型確定適用于所述接口的消息類(lèi)型；

所述消息處理模塊根據(jù)所述消息類(lèi)型對(duì)所述第一控制消息進(jìn)行封裝，以生成與所述消息類(lèi)型對(duì)應(yīng)的第二控制消息。

3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述消息處理模塊與所述主控制器之間的消息以發(fā)布-訂閱的方式進(jìn)行傳遞。

4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述消息處理模塊與所述主控制器之間的消息以ROS框架下的消息分發(fā)的方式進(jìn)行傳遞。

5.一種虛擬環(huán)境和真實(shí)環(huán)境下機(jī)械臂的控制系統(tǒng)，其特征在于，包括：主控制器、虛擬環(huán)境下的虛擬機(jī)械臂、真實(shí)環(huán)境下的真實(shí)機(jī)械臂和消息處理模塊，其中，

所述消息處理模塊設(shè)置于所述虛擬環(huán)境中，所述消息處理模塊，用于在所述主控制器對(duì)所述真實(shí)環(huán)境下的真實(shí)機(jī)械臂進(jìn)行控制的同時(shí)，接收所述主控制器對(duì)所述真實(shí)機(jī)械臂的第一控制消息，并對(duì)所述第一控制消息進(jìn)行封裝以生成適用于虛擬環(huán)境下的虛擬機(jī)械臂的第二控制消息，并將所述第二控制消息發(fā)送至所述虛擬機(jī)械臂，其中，所述虛擬機(jī)械臂根據(jù)所述第二控制消息運(yùn)動(dòng)至目標(biāo)位置上，并控制所述虛擬環(huán)境下的虛擬攝像裝置進(jìn)行拍攝，其中，所述虛擬攝像裝置設(shè)置于所述虛擬機(jī)械臂上，以及接收所述虛擬機(jī)械臂和虛擬攝像裝置的第二反饋消息，并將所述第二反饋消息發(fā)送至所述主控制器；

所述主控制器向所述真實(shí)環(huán)境下的真實(shí)機(jī)械臂發(fā)送第一控制消息，并將所述第一控制消息發(fā)送至所述消息處理模塊，并接收所述真實(shí)機(jī)械臂反饋的第一反饋消息和所述消息處理模塊發(fā)送的所述第二反饋消息，并根據(jù)所述第一反饋消息和所述第二反饋消息進(jìn)行深度學(xué)習(xí)的訓(xùn)練以得到下一步的控制決策。

6.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述消息處理模塊具體用于：確定所述虛擬機(jī)械臂中用于消息接發(fā)的接口，并確定所述接口的類(lèi)型，并根據(jù)所述接口的類(lèi)型確定適用于所述接口的消息類(lèi)型，以及根據(jù)所述消息類(lèi)型對(duì)所述第一控制消息進(jìn)行封裝，以生成與所述消息類(lèi)型對(duì)應(yīng)的第二控制消息。

7.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述消息處理模塊與所述主控制器之間的消息以發(fā)布-訂閱的方式進(jìn)行傳遞。

8.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述虛擬環(huán)境用于指示在機(jī)器人操作系統(tǒng)ROS Gazebo環(huán)境下搭建的虛擬機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)環(huán)境，其中，所述虛擬機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)環(huán)境包括虛擬機(jī)械臂本體、虛擬攝像裝置和周?chē)姆抡姝h(huán)境。

9.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)所述虛擬環(huán)境下的虛擬機(jī)械臂為多個(gè)，且所述消息處理模塊為多個(gè)時(shí)，每個(gè)所述消息處理模塊對(duì)應(yīng)一個(gè)所述虛擬機(jī)械臂。

10.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)所述虛擬環(huán)境下的虛擬機(jī)械臂為多個(gè)，且所述消息處理模塊為一個(gè)時(shí)，所述主控制器與所述消息處理模塊之間的消息中包含有待控制的虛擬機(jī)械臂的標(biāo)識(shí)信息。