[發明專利]機器人的控制方法、裝置、控制器及存儲介質

在審

• 申請號: 202111497644.2
• 申請日: 2021-12-09
• 公開（公告）號: CN114147716A
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發明（設計）人: 冷曉琨;常琳;吳雨璁;白學林;柯真東;王松;何治成;黃賢賢
• 申請（專利權）人: 樂聚(深圳)機器人技術有限公司
• 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所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 曹瑞敏

本發明提供一種機器人的控制方法、裝置、控制器及存儲介質，涉及智能機器人技術領域。該機器人的控制方法包括：基于機器人的控制模型以及預設動力系統穩定性函數，構建針對機器人的包含約束條件的二次規劃問題，其中，控制模型包括：機器人中各關節的預規劃控制參數；求解二次規劃問題，得到各關節的最優控制參數；根據最優控制參數，控制機器人進行運動。基于包含有各關節的預規劃控制參數的控制模型以及預設動力系統穩定性函數，構建二次規劃問題，對二次規劃問題進行求解得到最優控制參數，基于獲取的最優控制參數控制機器人運動，使得機器人跟蹤期望姿態的效果更佳。

技術領域

本發明涉及智能機器人技術領域，具體而言，涉及一種機器人的控制方法、裝置、控制器及存儲介質。

背景技術

隨著科學技術的發展，機器人在人類社會的生產、生活扮演者越來越重要的作用，機器人的應用遍布制造、服務、醫療等多個行業合理領域。對機器人進行控制也成為了研究的熱點。

相關技術中，采用軌跡規劃算法規劃以及逆運動學求解算法，可以得到期望的機器人各關節角度值，即期望的機器人姿態。

但是，相關技術中，機器人各關節的實際輸出力矩是有限的，直接根據各關節角度值控制機器人，導致機器人跟蹤期望姿態的效果不佳。

發明內容

本發明的目的在于，針對上述現有技術中的不足，提供一種機器人的控制方法、裝置、控制器及存儲介質，以便解決相關技術中，機器人各關節的實際輸出力矩是有限的，直接根據各關節角度值控制機器人，導致機器人跟蹤期望姿態的效果不佳的問題。

為實現上述目的，本發明實施例采用的技術方案如下：

第一方面，本發明實施例提供了一種機器人的控制方法，包括：

基于所述機器人的控制模型以及預設動力系統穩定性函數，構建針對所述機器人的包含約束條件的二次規劃問題，其中，所述控制模型包括：所述機器人中各關節的預規劃控制參數；

求解所述二次規劃問題，得到所述各關節的最優控制參數；

根據所述最優控制參數，控制所述機器人進行運動。

可選的，所述控制模型為預先根據所述機器人的帶外部接觸力模型的動力學模型得到的控制模型；所述基于所述機器人的控制模型以及預設動力系統穩定性函數，構建針對所述機器人的包含約束條件的二次規劃問題，包括：

采用所述預設動力系統穩定性函數，得到控制律；

根據所述機器人的控制模型及所述控制律，計算所述各關節的實際輸出力矩；

根據所述各關節的實際輸出力矩，以及所述各關節所允許的最大力矩，構建所述二次規劃問題。

可選的，在所述根據所述各關節的實際輸出力矩，以及所述各關節所允許的最大力矩，構建所述二次規劃問題之前，所述方法還包括：

確定所述機器人的質量數據以及轉動慣量數據；

根據所述各關節的實際輸出力矩、所述各關節所允許的最大力矩、所述質量數據以及所述轉動慣量數據，構建所述二次規劃問題。

可選的，所述根據所述各關節的實際輸出力矩，以及所述各關節所允許的最大力矩，構建所述二次規劃問題，包括：

根據所述各關節的實際輸出力矩、所述各關節所允許的最大力矩、所述機器人的欠驅動系統的選擇矩陣，以及所述控制模型的預設非線性系數，構建所述二次規劃問題，其中，所述預設非線性系數用于控制非線性對系統穩定性的影響程度。

可選的，所述求解所述二次規劃問題，得到所述各關節的最優控制參數，包括：

采用預設的一階交替方向乘子法，求解所述二次規劃問題，得到所述各關節的最優控制參數。