[發明專利]基于軌跡規劃的機器人的控制方法、裝置和康復機器人

在審

• 申請號: 202210478529.9
• 申請日: 2022-05-05
• 公開（公告）號: CN115047823A
• 公開（公告）日: 2022-09-13
• 發明（設計）人: 陳鑫;顧捷
• 申請（專利權）人: 上海傅利葉智能科技有限公司
• 主分類號: G05B19/19
• 分類號: G05B19/19;A63B23/12;G05D17/02
• 代理公司: 北京康盛知識產權代理有限公司 11331
• 代理人: 楊國勇

1.一種基于軌跡規劃的機器人的控制方法，其特征在于，包括：

獲得由起始位置至終止位置的當前軌跡方程；其中，所述當前軌跡方程的確定，包括：獲得預設軌跡方程；獲得所述預設軌跡方程中每個位置對應的理論肌肉出力；根據與全部理論肌肉出力之和相關的優化目標，對所述預設軌跡方程中的參數進行優化，以獲得所述當前軌跡方程；

根據所述當前軌跡方程控制機器人。

2.根據權利要求1所述的控制方法，其特征在于，獲得所述預設軌跡方程中每個位置對應的理論肌肉出力，包括：

根據位置與骨骼幾何數據的對應關系，確定所述預設軌跡方程中每個位置對應的預設骨骼幾何數據；

根據位置與理論受力的對應關系，確定所述預設軌跡方程中每個位置對應的預設理論受力；

根據骨骼幾何數據、理論受力以及肌肉出力的對應關系，確定每個位置處的所述預設骨骼幾何數據和所述預設理論受力對應的所述理論肌肉出力。

3.根據權利要求2所述的控制方法，其特征在于，

根據位置與骨骼幾何數據的對應關系，確定所述預設軌跡方程中每個位置對應的預設骨骼幾何數據，包括：獲得預設骨骼模型以及預設用戶位置；將所述預設用戶位置以及所述預設軌跡方程中每個位置輸入所述預設骨骼模型，獲得與所述預設軌跡方程中每個位置對應的預設骨骼幾何數據；

根據位置與理論受力的對應關系，確定所述預設軌跡方程中每個位置對應的預設理論受力，包括：獲得所述預設軌跡方程的每個位置對應的預設加速度；將所述預設加速度與機器人的預設慣性參數的乘積，確定為所述預設軌跡方程的每個位置對應的預設理論受力。

4.根據權利要求1所述的控制方法，其特征在于，與全部理論肌肉出力之和相關的優化目標，包括：以全部理論肌肉出力之和最大為優化目標；或者，以全部理論肌肉出力之和與預設肌肉出力的差值最小為優化目標。

5.根據權利要求1至4任一項所述的控制方法，其特征在于，根據所述當前軌跡方程控制機器人，包括：

獲得所述當前軌跡方程中的當前位置的用戶的當前骨骼幾何數據以及機器人末端檢測到的當前受力；

根據骨骼幾何數據、理論受力以及肌肉出力的對應關系，確定所述當前骨骼幾何數據以及所述當前受力對應的當前肌肉出力；

根據所述當前位置對應的當前理論肌肉出力與所述當前肌肉出力的出力差值，確定所述當前補償力矩；其中，所述當前位置與所述當前理論肌肉出力的對應是在優化所述預設軌跡方程以獲得所述當前軌跡方程的過程中確定的；

根據所述當前位置或所述當前位置的當前速度確定所述機器人的當前控制力矩；

根據當前控制力矩與所述當前補償力矩的力矩和控制所述機器人。

6.根據權利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述當前位置對應的當前理論肌肉出力的獲得方式包括：

根據位置與骨骼幾何數據的對應關系，確定所述當前位置對應的當前理論骨骼幾何數據；

根據位置與理論受力的對應關系，確定所述當前位置對應的當前理論受力；

根據骨骼幾何數據、理論受力以及肌肉出力的對應關系，確定所述當前理論骨骼幾何數據和所述當前理論受力對應的所述當前理論肌肉出力。

7.根據權利要求5所述的控制方法，其特征在于，根據所述當前位置對應的當前理論肌肉出力與所述當前肌肉出力的出力差值，確定所述當前補償力矩，包括：

根據骨骼幾何數據、理論受力以及肌肉出力的對應關系，確定所述當前骨骼幾何數據以及所述出力差值對應的機器人末端的受力差值；

根據機器人逆動力學，將所述受力差值轉換為機器人關節或機器人驅動電機的力矩差值；

將所述力矩差值確定為所述當前補償力矩。