[發(fā)明專利]任務(wù)執(zhí)行控制方法、裝置、控制設(shè)備及可讀存儲介質(zhì)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110164574.2
• 申請日: 2021-02-05
• 公開（公告）號: CN112775976B
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王家俊;趙明國;熊友軍
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市優(yōu)必選科技股份有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 董艷芳

本申請?zhí)峁┮环N任務(wù)執(zhí)行控制方法、裝置、控制設(shè)備及可讀存儲介質(zhì)，涉及機器人控制技術(shù)領(lǐng)域。本申請基于獲取到的機器人當(dāng)前的運動狀態(tài)信息以及與目標(biāo)任務(wù)對應(yīng)的期望運動軌跡信息，確定機器人執(zhí)行目標(biāo)任務(wù)時的任務(wù)執(zhí)行系數(shù)矩陣及動力學(xué)約束條件，并根據(jù)運動狀態(tài)信息及機體動作安全約束條件構(gòu)建參數(shù)分布約束條件，接著使用任務(wù)執(zhí)行系數(shù)矩陣求解任務(wù)執(zhí)行損失函數(shù)，得到滿足動力學(xué)約束條件以及參數(shù)分布約束條件的目標(biāo)驅(qū)動參數(shù)，最后基于目標(biāo)驅(qū)動參數(shù)將機器人實時狀態(tài)結(jié)合到機器人運動狀況的控制過程中，確保機器人實現(xiàn)預(yù)期運動效果，并同步地確保機器人的機體動作符合機器人運動規(guī)律且處于安全運動范圍內(nèi)，提升機器人運行安全性。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及機器人控制技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種任務(wù)執(zhí)行控制方法、裝置、控制設(shè)備及可讀存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，機器人技術(shù)因具有極大的研究價值及應(yīng)用價值受到了各行各業(yè)的廣泛重視，而在機器人技術(shù)的實際應(yīng)用過程中，通常需要確保機器人的機體結(jié)構(gòu)在運動過程中不產(chǎn)生奇異，或?qū)C器人的機體動作限定在特定的運動范圍內(nèi)，以避免機器人與外界事物發(fā)生碰撞，保證機器人得以安全運行。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本申請的目的在于提供一種任務(wù)執(zhí)行控制方法、裝置、控制設(shè)備及可讀存儲介質(zhì)，能夠?qū)C器人實時狀態(tài)結(jié)合到機器人運動狀況的控制過程中，確保機器人實現(xiàn)預(yù)期運動效果，并確保機器人的機體動作符合機器人運動規(guī)律且處于安全運動范圍內(nèi)，提升機器人運行安全性。

為了實現(xiàn)上述目的，本申請實施例采用的技術(shù)方案如下：

第一方面，本申請?zhí)峁┮环N任務(wù)執(zhí)行控制方法，所述方法包括：

獲取機器人當(dāng)前的運動狀態(tài)信息以及與目標(biāo)任務(wù)對應(yīng)的期望運動軌跡信息；

根據(jù)所述期望運動軌跡信息以及所述運動狀態(tài)信息，確定所述機器人執(zhí)行所述目標(biāo)任務(wù)所對應(yīng)的任務(wù)執(zhí)行系數(shù)矩陣；

根據(jù)所述期望運動軌跡信息以及所述運動狀態(tài)信息，針對所述機器人的任務(wù)驅(qū)動參數(shù)構(gòu)建匹配的動力學(xué)約束條件；

根據(jù)所述運動狀態(tài)信息以及與所述目標(biāo)任務(wù)對應(yīng)的機體動作安全約束條件，針對所述任務(wù)驅(qū)動參數(shù)構(gòu)建匹配的參數(shù)分布約束條件；

采用所述任務(wù)執(zhí)行系數(shù)矩陣求解預(yù)存的任務(wù)執(zhí)行損失函數(shù)，得到滿足所述動力學(xué)約束條件以及所述參數(shù)分布約束條件的目標(biāo)驅(qū)動參數(shù)；

按照所述目標(biāo)驅(qū)動參數(shù)對所述機器人各關(guān)節(jié)端執(zhí)行器的運行狀態(tài)進(jìn)行控制，使所述機器人對應(yīng)執(zhí)行所述目標(biāo)任務(wù)。

在可選的實施方式中，所述目標(biāo)任務(wù)包括至少一項待執(zhí)行任務(wù)，所述任務(wù)執(zhí)行系數(shù)矩陣包括第一任務(wù)系數(shù)矩陣及第二任務(wù)系數(shù)矩陣，所述根據(jù)所述期望運動軌跡信息以及所述運動狀態(tài)信息，確定所述機器人執(zhí)行所述目標(biāo)任務(wù)所對應(yīng)的任務(wù)執(zhí)行系數(shù)矩陣，包括：

針對每個待執(zhí)行任務(wù)，從所述期望運動軌跡信息中獲取與所述待執(zhí)行任務(wù)對應(yīng)的末端雅可比矩陣，并基于獲取到的所述末端雅可比矩陣構(gòu)建所述待執(zhí)行任務(wù)的第一執(zhí)行系數(shù)子矩陣；

從所述運動狀態(tài)信息中獲取所述機器人的廣義速度，從所述期望運動軌跡信息中獲取與所述待執(zhí)行任務(wù)對應(yīng)的期望末端加速度，并根據(jù)所述廣義速度、所述末端雅可比矩陣以及所述期望末端加速度構(gòu)建所述待執(zhí)行任務(wù)的第二執(zhí)行系數(shù)子矩陣；

根據(jù)所述目標(biāo)任務(wù)中每個待執(zhí)行任務(wù)的執(zhí)行權(quán)重，將同一待執(zhí)行任務(wù)的第一執(zhí)行系數(shù)子矩陣與第二執(zhí)行系數(shù)子矩陣分別與該待執(zhí)行任務(wù)的執(zhí)行權(quán)重進(jìn)行加權(quán)運算，得到該待執(zhí)行任務(wù)的第一加權(quán)參數(shù)子矩陣及第二加權(quán)參數(shù)子矩陣；

將所述目標(biāo)任務(wù)下所有待執(zhí)行任務(wù)各自的第一加權(quán)參數(shù)子矩陣進(jìn)行矩陣聚合，得到所述目標(biāo)任務(wù)的第一任務(wù)系數(shù)矩陣，并將所述目標(biāo)任務(wù)下所有待執(zhí)行任務(wù)各自的第二加權(quán)參數(shù)子矩陣進(jìn)行矩陣聚合，得到所述目標(biāo)任務(wù)的第二任務(wù)系數(shù)矩陣。