[發明專利]靈巧手控制方法、裝置及終端設備

在審

• 申請號: 202010772913.0
• 申請日: 2020-08-04
• 公開（公告）號: CN111844047A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 張英坤;郝存明;程煜;任亞恒;吳立龍;姚立彬;趙航
• 申請（專利權）人: 河北省科學院應用數學研究所
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16
• 代理公司: 河北國維致遠知識產權代理有限公司 13137
• 代理人: 郝偉

本發明提供了一種靈巧手控制方法、裝置及終端設備，該方法包括：獲取靈巧手施加給目標物體的實時抓取力，并根據所述實時抓取力以及預設的期望抓取力確定抓取力誤差和抓取力誤差變化率；對所述抓取力誤差和所述抓取力誤差變化率進行模糊控制，得到杏仁體學習率調節量和眶額皮質學習率調節量；根據所述抓取力誤差確定感官輸入信號和獎勵信號函數；將所述感官輸入信號、獎勵信號函數、杏仁體學習率調節量、眶額皮質學習率調節量輸入至預設的大腦情感學習模型中，得到靈巧手控制量，并基于所述靈巧手控制量對靈巧手進行控制。本發明提供的靈巧手控制方法、裝置及終端設備能夠提高靈巧手的控制精度。

技術領域

本發明屬于靈巧手控制技術領域，更具體地說，是涉及一種靈巧手控制方法、裝置及終端設備。

背景技術

靈巧手是一種兼具靈巧性、通用性和適應性的新型末端執行機構，其能夠完成不同的抓取和操作任務，具有柔性化、擬人化、自適應性好等優點，在環境探測、物流搬運、工業裝配、康復醫療以及智能制造等領域發揮著重要作用。

靈巧手通過對目標物體執行抓取操作來完成預設任務，在運動過程中需要精準控制靈巧手對目標物體施加合適大小的抓取力，來保證靈巧手對目標物體的可靠抓取。但是，靈巧手控制系統是一個具有復雜性、耦合性和不確定性的非線性系統，難以建立其精確數學模型，現有的基于PID控制器的靈巧手控制方法雖然在一定程度上能夠實現靈巧手的抓取控制，但控制精度低，且PID控制器的參數難以精確調節。

發明內容

本發明的目的在于提供一種靈巧手控制方法、裝置及終端設備，以解決現有技術中存在的靈巧手控制精度低的問題。

本發明實施例的第一方面，提供了一種靈巧手控制方法，包括：

獲取靈巧手施加給目標物體的實時抓取力，并根據所述實時抓取力以及預設的期望抓取力確定抓取力誤差和抓取力誤差變化率；

對所述抓取力誤差和所述抓取力誤差變化率進行模糊控制，得到杏仁體學習率調節量和眶額皮質學習率調節量；

根據所述抓取力誤差確定感官輸入信號和獎勵信號函數；

將所述感官輸入信號、獎勵信號函數、杏仁體學習率調節量、眶額皮質學習率調節量輸入至預設的大腦情感學習模型中，得到靈巧手控制量，并基于所述靈巧手控制量對靈巧手進行控制。

本發明實施例的第二方面，提供了一種靈巧手控制裝置，包括：

誤差計算模塊，用于獲取靈巧手施加給目標物體的實時抓取力，并根據所述實時抓取力以及預設的期望抓取力確定抓取力誤差和抓取力誤差變化率；

模糊控制模塊，用于對所述抓取力誤差和所述抓取力誤差變化率進行模糊控制，得到杏仁體學習率調節量和眶額皮質學習率調節量；

輸入確定模塊，用于根據所述抓取力誤差確定感官輸入信號和獎勵信號函數；

情感學習模塊，用于將所述感官輸入信號、獎勵信號函數、杏仁體學習率調節量、眶額皮質學習率調節量輸入至預設的大腦情感學習模型中，得到靈巧手控制量，并基于所述靈巧手控制量對靈巧手進行控制。

本發明實施例的第三方面，提供了一種終端設備，包括存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器中并可在所述處理器上運行的計算機程序，所述處理器執行所述計算機程序時實現上述的靈巧手控制方法的步驟。

本發明實施例的第四方面，提供了一種計算機可讀存儲介質，所述計算機可讀存儲介質存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執行時實現上述的靈巧手控制方法的步驟。

本發明實施例提供的靈巧手控制方法、裝置及終端設備的有益效果在于：