[發(fā)明專利]模型預(yù)測(cè)相互作用控制

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011193892.3
• 申請(qǐng)日: 2020-10-30
• 公開（公告）號(hào): CN112743538A
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 托比亞斯·戈?duì)柕?/a>;安德烈亞斯·弗爾茨;克努特·格賴興;約阿希姆·施萊歇;羅曼·克雷奇曼
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 皮爾茨公司
• 主分類號(hào): B25J9/16
• 分類號(hào): B25J9/16;G05B13/04
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 高巖;侯艷超

1.一種用于在與機(jī)器人(12)的環(huán)境(20)相互作用期間控制所述機(jī)器人(12)的方法(10)，該方法通過求解優(yōu)化問題(40)來計(jì)算最優(yōu)控制變量作為機(jī)器人控制器的輸入(18)，其中，所述優(yōu)化問題(40)基于相互作用動(dòng)力學(xué)(36)和機(jī)器人動(dòng)力學(xué)(26)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述機(jī)器人動(dòng)力學(xué)(26)對(duì)應(yīng)于所述機(jī)器人(12)的動(dòng)態(tài)模型，并且所述相互作用動(dòng)力學(xué)(36)對(duì)應(yīng)于動(dòng)態(tài)力模型，在所述動(dòng)態(tài)力模型中，動(dòng)態(tài)分量取決于機(jī)器人移動(dòng)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，所述優(yōu)化問題(40)具有成本函數(shù)(32)，所述成本函數(shù)(32)對(duì)相互作用力(22)進(jìn)行加權(quán)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述成本函數(shù)(32)對(duì)所述機(jī)器人(12)的控制變量(30)和狀態(tài)(28)、所述相互作用力(22)進(jìn)行加權(quán)。

5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的方法，其中，所述成本函數(shù)(32)被設(shè)計(jì)成使所述相互作用力(22)最小化。

6.根據(jù)權(quán)利要求3至5中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述成本函數(shù)(32)被設(shè)計(jì)成將所述相互作用力(22)優(yōu)化為限定值。

7.根據(jù)權(quán)利要求2至6中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述動(dòng)態(tài)力模型是取決于與所述機(jī)器人相互作用的環(huán)境的剛度和所述機(jī)器人的關(guān)節(jié)速度或笛卡爾速度的外部扭矩或外部力的變化的描述。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，假設(shè)所述動(dòng)態(tài)力模型的剛度在相互作用狀態(tài)下為非零，而在非相互作用狀態(tài)下為零。

9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的方法，其中，假設(shè)所述動(dòng)態(tài)力模型的剛度為恒定的。

10.一種用于在與機(jī)器人(12)的環(huán)境(20)相互作用期間控制所述機(jī)器人(12)的裝置，所述裝置具有控制變量確定單元，所述控制變量確定單元被配置成通過求解優(yōu)化問題(40)來計(jì)算最優(yōu)控制變量作為機(jī)器人控制器的輸入(18)，其中，所述優(yōu)化問題(40)基于相互作用動(dòng)力學(xué)(36)和機(jī)器人動(dòng)力學(xué)(26)。