CN109693237B - 机器人及其弹跳控制方法、装置及计算机可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及机器人控制技术领域，公开了一种机器人及其弹跳控制方法、装置及计算机可读存储介质。本发明实施例通过获取当前时刻所述机器人的足部所受的第一支撑力，以及获取上一时刻所述机器人的足部所受的第二支撑力；获取当前时刻所述机器人的第一运动速度，以及获取上一时刻所述机器人的第二运动速度；其中，所述上一时刻与所述当前时刻为相邻的两个时刻；根据所述第一支撑力、所述第二支撑力、所述第一运动速度以及所述第二运动速度确定所述机器人当前的运动状态；根据所述运动状态对应的运动控制策略对所述机器人进行弹跳控制，从而能够对机器人进行准确的弹跳控制，使机器人能够实现连续的弹跳运动。
Description
技术领域
本发明涉及机器人控制技术领域，尤其涉及一种机器人及其弹跳控制方法、装置及计算机可读存储介质。
背景技术
室外复杂环境中机器人的运动一直是一个研究热点，而具有弹跳功能的机器人相较于不具有弹跳功能的机器人，具有更强的跨越障碍物的能力。现有的机器***跳控制方法通常是根据预先规划好的时间对机器人进行弹跳控制，即根据预设的弹跳控制方案预先规划机器人在弹跳过程中处于各个不同运动阶段所需的时间，并在不同运动阶段对应的时段内，对机器人进行不同的运动控制，进而实现对机器人的弹跳控制。
然而，在机器人的实际弹跳过程中，由于运动环境的复杂性，机器人在每个运动阶段实际所花的时间与预先规划好的时间之间存在误差，从而导致对机器人的弹跳控制不准确，使得机器人无法实现连续的弹跳运动。
发明内容
本发明实施例提供一种机器人及其弹跳控制方法、装置及计算机可读存储介质，旨在解决现有的基于时间规划的机器***跳控制方法所存在的对机器人的弹跳控制不准确，使得机器人无法实现连续的弹跳运动的问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种机器人的弹跳控制方法，该弹跳控制方法包括：
获取当前时刻所述机器人的足部所受的第一支撑力，以及获取上一时刻所述机器人的足部所受的第二支撑力；
获取当前时刻所述机器人的第一运动速度，以及获取上一时刻所述机器人的第二运动速度；其中，所述上一时刻与所述当前时刻为相邻的两个时刻；
根据所述第一支撑力、所述第二支撑力、所述第一运动速度以及所述第二运动速度确定所述机器人当前的运动状态；
根据所述运动状态对应的运动控制策略对所述机器人进行弹跳控制。
第二方面，本发明实施例提供了一种机器人的弹跳控制装置，该弹跳控制装置包括：
第一获取单元，用于获取当前时刻所述机器人的足部所受的第一支撑力，以及获取上一时刻所述机器人的足部所受的第二支撑力；
第二获取单元，用于获取当前时刻所述机器人的第一运动速度，以及获取上一时刻所述机器人的第二运动速度；其中，所述上一时刻与所述当前时刻为相邻的两个时刻；
运动状态确定单元，用于根据所述第一支撑力、所述第二支撑力、所述第一运动速度以及所述第二运动速度确定所述机器人当前的运动状态；
第一控制单元，用于根据所述运动状态对应的运动控制策略对所述机器人进行弹跳控制。
第三方面，本发明实施例提供了一种机器人的弹跳控制装置，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述第一方面所述方法的步骤。
第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面所述方法的步骤。
第五方面，本发明实施例提供了一种机器人，该机器人包括如上述第二方面所述的弹跳控制装置。
本发明实施例通过获取当前时刻所述机器人的足部所受的第一支撑力，以及获取上一时刻所述机器人的足部所受的第二支撑力；获取当前时刻所述机器人的第一运动速度，以及获取上一时刻所述机器人的第二运动速度；其中，所述上一时刻与所述当前时刻为相邻的两个时刻；根据所述第一支撑力、所述第二支撑力、所述第一运动速度以及所述第二运动速度确定所述机器人当前的运动状态；根据所述运动状态对应的运动控制策略对所述机器人进行弹跳控制。由于机器人在弹跳运动过程中处于不同运动状态时，其足部所受的支撑力不同，其运动速度也不同，因此，根据相邻时刻机器人足部所受的支撑力以及相邻时刻机器人的运动速度可以准确地确定机器人当前的运动状态，从而能够根据与机器人当前运动状态对应的控制策略对机器人进行准确的弹跳控制，使机器人能够实现连续的弹跳运动。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种机器人的弹跳控制方法的流程图；
图2是本发明另一实施例提供的一种机器人的弹跳控制方法的流程图；
图3是本发明实施例提供的一种机器人的弹跳控制装置的结构图；
图4是本发明另一实施例提供的一种机器人的弹跳控制装置的结构图；
图5是本发明再一实施例提供的一种机器人的弹跳控制装置的结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在通过具体实施例对本发明所述的技术方案进行详细阐述之前，为了便于理解，首先对机器人的弹跳过程进行说明：
在机器人的弹跳过程中，机器人每进行一次弹跳，都会依次经历以下三个运动阶段：撑地起飞阶段、飞行阶段及撑地下落阶段。撑地起飞阶段指机器人的足部触地，机器人正准备从地面向空中起飞跳跃的阶段；飞行阶段指机器人的足部已离开地面，机器人正在空中飞行的阶段；撑地下落阶段指机器人的足部触地，机器人完成跳跃后从空中下落至地面的阶段。
相对应的，机器人在弹跳过程中的某一时刻所处的运动状态可以包括以下情况：正从撑地下落状态进入撑地起飞状态、正处于撑地起飞状态、正从撑地起飞状态进入飞行状态、正处于飞行状态、正从飞行状态进入撑地下落状态、正处于撑地下落状态。
当机器人处于撑地起飞状态或撑地下落状态时，机器人的足部所受的支撑力大于零，具体而言，机器人足部所受的支撑力的方向与重力方向相反；当机器人处于飞行状态时，机器人的足部所受的支撑力为零。当机器人处于撑地起飞状态时，机器人的运动速度的方向与重力方向相反；当机器人处于撑地下落状态时，机器人的运动速度的方向与重力方向相同。
参见图1，图1是本发明实施例提供的一种机器人的弹跳控制方法的示意流程图。本实施例中机器人的弹跳控制方法的执行主体为机器人的弹跳控制装置。如图1所示的机器人的弹跳控制方法可以包括以下步骤：
S101：获取当前时刻所述机器人的足部所受的第一支撑力，以及获取上一时刻所述机器人的足部所受的第二支撑力。
在本实施例中，上一时刻与当前时刻为相邻的两个时刻，相邻的两个时刻之间间隔第一预设时长。第一预设时长可以根据实际应用中的精度需求确定，此处不做限制。例如，第一预设时长可以为1毫秒或5毫秒等。当第一预设时长为1毫秒时，若当前时刻对应的计时时间为6毫秒，则上一时刻对应的计时时间为5毫秒。当第一预设时长为5毫秒时，若当前时刻对应的计时时间为6毫秒，则上一时刻对应的计时时间为1毫秒。
在本实施例中，弹跳控制装置可以实时获取当前时刻机器人的足部所受的第一支撑力和上一时刻机器人的足部所受的第二支撑力。
弹跳控制装置也可以每隔第二预设时长获取一次当前时刻机器人的足部所受的第一支撑力以及上一时刻机器人的足部所受的第二支撑力。其中，第二预设时长可以根据实际需求确定，此处不做限制。例如，第二预设时长可以为5秒，即弹跳控制装置每隔5秒获取一次当前时刻机器人的足部所受的第一支撑力以及上一时刻机器人的足部所受的第二支撑力。
S102：获取当前时刻所述机器人的第一运动速度，以及获取上一时刻所述机器人的第二运动速度。
在本实施例中，弹跳控制装置可以实时获取当前时刻机器人的第一运动速度和上一时刻机器人的第二运动速度。
弹跳控制装置也可以每隔第二预设时长获取一次当前时刻机器人的第一运动速度和上一时刻机器人的第二运动速度。例如，结合S101，若第二预设时长可以为5秒，则弹跳控制装置每隔5秒获取一次当前时刻机器人的第一运动速度和上一时刻机器人的第二运动速度。
需要说明的是，第一支撑力的获取时刻与第一运动速度的获取时刻为同一时刻。即弹跳控制装置在同一时刻获取当前时刻机器人的足部所受的第一支撑力和当前时刻机器人的第一运动速度，并获取上一时刻机器人的足部所受的第二支撑力和上一时刻机器人的第二运动速度。
S103：根据所述第一支撑力、所述第二支撑力、所述第一运动速度以及所述第二运动速度确定所述机器人当前的运动状态。
由于机器人在弹跳过程中处于不同的运动状态时，机器人的足部所受的支撑力不同和/或机器人的运动速度不同，因此，弹跳控制装置可以根据机器人的足部所受的支撑力以及机器人的运动速度来确定机器人当前的运动状态。
具体的，弹跳控制装置在获取到当前时刻机器人的足部所受的第一支撑力、上一时刻机器人的足部所受的第二支撑力、当前时刻机器人的第一运动速度以及上一时刻机器人的第二运动速度后，根据第一支撑力、第二支撑力、第一运动速度以及第二运动速度，确定机器人当前的运动状态。
需要说明的是，机器人在弹跳过程中处于不同的运动状态时，其对应的运动控制策略不同。具体的，若机器人当前正处于从第一运动状态进入第二运动状态的运动状态，则该运动状态对应的运动控制策略可以为，根据预设的弹跳控制策略确定机器人进入第二运动状态后的运动信息。若机器人当前正处于第二运动状态，则该运动状态对应的运动控制策略可以为，根据进入第二运动状态时确定的机器人进入第二运动状态后的运动信息，对机器人进行弹跳控制。
其中，第一运动状态可以为机器***跳过程中的任一运动状态，第二运动状态也可以为机器***跳过程中的任一运动状态。即第一运动状态可以为撑地起飞状态、飞行状态或撑地下落状态，相对应的，第二运动状态可以为飞行状态、撑地下落状态或撑地起飞状态。
预设的弹跳控制策略用于描述机器人在弹跳过程中的每个运动阶段的运动信息。运动信息包括但不限于机器人的运动速度、运动加速度及运动时间等运动参数的值。预设的弹跳控制策略可以根据实际需求确定，此处不做限制。
S104：根据所述运动状态对应的运动控制策略对所述机器人进行弹跳控制。
弹跳控制装置在确定了机器人当前的运动状态后，根据当前的运动状态对应的运动控制策略对机器人进行弹跳控制。
例如，弹跳控制装置若确定机器人当前从第一运动状态进入第二运动状态(即机器人当前正进入第二运动状态)，则根据预设的弹跳控制策略确定机器人进入第二运动状态后的运动信息。弹跳控制装置若确定机器人当前正处于第二运动状态(即机器人当前已经进入第二运动状态)，则根据其在机器人进入第二运动状态时确定的机器人进入第二运动状态后的运动信息，对机器人进行运动控制。其中，根据机器人进入第二运动状态后的运动信息对机器人进行运动控制具体指，根据机器人进入第二运动状态后的运动信息中所包含的各个运动参数的值对机器人的运动参数进行调节，以使机器人处于第二运动状态时，按照预设的运动轨迹运动。
以上可以看出，本实施例提供的一种机器人的弹跳控制方法通过获取当前时刻所述机器人的足部所受的第一支撑力，以及获取上一时刻所述机器人的足部所受的第二支撑力；获取当前时刻所述机器人的第一运动速度，以及获取上一时刻所述机器人的第二运动速度；其中，所述上一时刻与所述当前时刻为相邻的两个时刻；根据所述第一支撑力、所述第二支撑力、所述第一运动速度以及所述第二运动速度确定所述机器人当前的运动状态；根据所述运动状态对应的运动控制策略对所述机器人进行弹跳控制。由于机器人在弹跳运动过程中处于不同运动状态时，其足部所受的支撑力不同，其运动速度也不同，因此，根据相邻时刻机器人足部所受的支撑力以及相邻时刻机器人的运动速度可以准确地确定机器人当前的运动状态，从而能够根据与机器人当前运动状态对应的控制策略对机器人进行准确的弹跳控制，使机器人能够实现连续的弹跳运动。
参见图2，图2是本发明另一实施例提供的一种机器人的弹跳控制方法的示意流程图。本实施例中机器人的弹跳控制方法的执行主体为机器人的弹跳控制装置。如图2所示的机器人的弹跳控制方法可以包括以下步骤：
S201：获取当前时刻所述机器人的足部所受的第一支撑力，以及获取上一时刻所述机器人的足部所受的第二支撑力。
需要说明的是，本实施例中的S201与第一实施例的S101相同，具体请参阅第一实施例中S101的具体描述，此处不赘述。
S202：获取当前时刻所述机器人的第一运动速度，以及获取上一时刻所述机器人的第二运动速度。
需要说明的是，本实施例中的S202与第一实施例的S102相同，具体请参阅第一实施例中S102的具体描述，此处不赘述。
S203：根据所述第一支撑力、所述第二支撑力、所述第一运动速度以及所述第二运动速度确定所述机器人当前的运动状态。
由于机器人在弹跳过程中处于不同的运动状态时，机器人的足部所受的支撑力不同和/或机器人的运动速度不同，因此，弹跳控制装置可以根据机器人的足部所受的支撑力以及机器人的运动速度来确定机器人当前的运动状态。
具体的，弹跳控制装置在获取到当前时刻机器人的足部所受的第一支撑力、上一时刻机器人的足部所受的第二支撑力、当前时刻机器人的第一运动速度以及上一时刻机器人的第二运动速度后，根据第一支撑力、第二支撑力、第一运动速度以及第二运动速度，确定机器人当前的运动状态。
需要说明的是，机器人在弹跳过程中处于不同的运动状态时，其对应的运动控制策略不同。具体的，若机器人当前正处于从第一运动状态进入第二运动状态的运动状态，则该运动状态对应的运动控制策略可以为，根据预设的弹跳控制策略确定机器人进入第二运动状态后的运动信息。若机器人当前正处于第二运动状态，则该运动状态对应的运动控制策略可以为，根据进入第二运动状态时确定的机器人进入第二运动状态后的运动信息，对机器人进行弹跳控制。
其中，第一运动状态可以为机器***跳过程中的任一运动状态，第二运动状态也可以为机器***跳过程中的任一运动状态。即第一运动状态可以为撑地起飞状态、飞行状态或撑地下落状态，相对应的，第二运动状态可以为飞行状态、撑地下落状态或撑地起飞状态。
预设的弹跳控制策略用于描述机器人在弹跳过程中的每个运动阶段的运动信息。运动信息包括但不限于机器人的运动速度、运动加速度及运动时间等运动参数的值。预设的弹跳控制策略可以根据实际需求确定，此处不做限制。
进一步的，S203可以包括S2031。
S2031：若所述第一支撑力大于零，且所述第二支撑力为零，则确定所述机器人当前从飞行状态进入撑地下落状态。
弹跳控制装置若检测到第一支撑力大于零，且第二支撑力为零，则确定机器人当前正从飞行状态进入撑地下落状态，此时，弹跳控制装置执行S2041。
进一步的，S203可以包括S2032。
S2032：若所述第一支撑力和所述第二支撑力均大于零，且所述第一运动速度的方向与重力方向相同，则确定所述机器人当前处于撑地下落状态。
弹跳控制装置若检测到第一支撑力和所述第二支撑力均大于零，且检测到第一运动速度的方向与重力方向相同，则确定机器人当前正处于撑地下落状态，此时，弹跳控制装置执行S2042。
进一步的，S203可以包括S2033。
S2033：若所述第一支撑力为零，且所述第二支撑力大于零，则确定所述机器人当前从撑地起飞状态进入飞行状态。
弹跳控制装置若检测到第一支撑力为零，且第二支撑力大于零，则确定机器人当前正从撑地起飞状态进入飞行状态，此时，弹跳控制装置执行S2043。
进一步的，S203可以包括S2034。
S2034：若所述第一支撑力和所述第二支撑力均为零，则确定所述机器人当前处于飞行状态。
弹跳控制装置若检测到第一支撑力和第二支撑力均为零，则确定机器人当前正处于飞行状态，此时，弹跳控制装置执行S2044。
进一步的，S203可以包括S2035。
S2035：若所述第一支撑力和所述第二支撑力均大于零，所述第一运动速度的方向与重力方向相反，所述第二运动速度的方向与重力方向相同，则确定所述机器人当前从撑地下落状态进入撑地起飞状态。
弹跳控制装置若检测到第一支撑力和第二支撑力均大于零，且检测到第一运动速度的方向与重力方向相反，第二运动速度的方向与重力方向相同，则确定机器人当前正从撑地下落状态进入撑地起飞状态，此时，弹跳控制装置执行S2045。
进一步的，S203可以包括S2036。
S2036：若所述第一支撑力和所述第二支撑力均大于零，所述第一运行速度的方向和所述第二运动速度的方向均与重力方向相反，则确定所述机器人当前处于撑地起飞状态。
弹跳控制装置若检测到第一支撑力和第二支撑力均大于零，且检测到第一运行速度的方向和第二运动速度的方向均与重力方向相反，则确定机器人当前正处于撑地起飞状态，此时，弹跳控制装置执行S2036。
需要说明的是，S2031、S2031、S2033、S2034、S2035及S2036为并列步骤，弹跳控制装置每次仅执行S2031、S2031、S2033、S2034、S2035及S2036中的其中之一。
S204：根据所述运动状态对应的运动控制策略对所述机器人进行弹跳控制。
弹跳控制装置在确定了机器人当前的运动状态后，根据当前的运动状态对应的运动控制策略对机器人进行弹跳控制。
例如，弹跳控制装置若确定机器人当前从第一运动状态进入第二运动状态(即机器人当前正进入第二运动状态)，则根据预设的弹跳控制策略确定机器人进入第二运动状态后的运动信息。弹跳控制装置若确定机器人当前正处于第二运动状态(即机器人当前已经进入第二运动状态)，则根据其在机器人进入第二运动状态时确定的机器人进入第二运动状态后的运动信息，对机器人进行运动控制。
具体的，弹跳控制装置若确定机器人当前正从飞行状态进入撑地下落状态，则S204可以包括S2041：根据预设的弹跳控制策略确定所述机器人进入所述撑地下落状态后的第一运动信息。
在本实施例中，弹跳控制装置若确定机器人当前正从飞行状态进入撑地下落状态，则根据预设的弹跳控制策略确定机器人进入支撑下落状态后的第一运动信息，以便弹跳控制装置在机器人进入支撑下落状态后，根据第一运动信息对机器人进行运动控制。
弹跳控制装置若确定机器人当前正处于撑地下落状态，则S04可以包括S2042：根据预先确定的所述机器人进入所述撑地下落状态后的第一运动信息，对所述机器人进行运动控制。
在本实施例中，弹跳控制装置若确定机器人当前正处于撑地下落状态，则根据在机器人进入撑地下落状态时确定的机器人进入撑地下落状态后的第一运动信息，对机器人进行弹跳控制。
其中，根据第一运动信息对机器人进行弹跳控制具体指，根据第一运动信息所包含的各个运动参数的值对机器人处于撑地下落状态时的各个运动参数进行调节，从而使得机器人在撑地下落阶段按照预定的运动轨迹运动。
弹跳控制装置若确定机器人当前正从撑地起飞状态进入飞行状态，则S204可以包括S2043：根据预设的弹跳控制策略确定所述机器人进入所述飞行状态后的第二运动信息。
在本实施例中，弹跳控制装置若确定机器人当前正从撑地起飞状态进入飞行状态，则根据预设的弹跳控制策略确定机器人进入所述飞行状态后的第二运动信息，以便弹跳控制装置在机器人进入飞行状态后，根据第二运动信息对机器人进行运动控制。
弹跳控制装置若确定机器人当前正处于飞行状态，则S204可以包括S2044：根据预先确定的所述机器人进入所述飞行状态后的第二运动信息，对所述机器人进行运动控制。
在本实施例中，弹跳控制装置若确定机器人当前正处于飞行状态，则根据在机器人进入飞行状态时确定的机器人进入飞行状态后的第二运动信息，对机器人进行运动控制。
其中，根据第二运动信息对机器人进行弹跳控制具体指，根据第二运动信息所包含的各个运动参数的值对机器人处于飞行状态时的各个运动参数进行调节，从而使得机器人在飞行阶段按照预定的运动轨迹运动。
弹跳控制装置若确定机器人当前正从撑地下落状态进入撑地起飞状态，则S204可以包括S2045：根据预设的弹跳控制策略确定所述机器人进入所述撑地起飞状态后的第三运动信息。
在本实施例中，弹跳控制装置若确定机器人当前正从撑地下落状态进入撑地起飞状态，则根据预设的弹跳控制策略确定机器人进入撑地起飞状态后的第三运动信息，以便弹跳控制装置在机器人进入撑地起飞状态后，根据第三运动信息对机器人进行运动控制。
弹跳控制装置若确定机器人当前正处于撑地起飞状态，则S204可以包括S2046：根据预先确定的所述机器人进入所述撑地起飞状态后的第三运动信息，对所述机器人进行运动控制。
在本实施例中，弹跳控制装置若确定机器人当前正处于撑地起飞状态，则根据在机器人进入撑地起飞状态时确定的机器人进入撑地起飞状态后的第三运动信息，对机器人进行运动控制。
其中，根据第三运动信息对机器人进行弹跳控制具体指，根据第三运动信息所包含的各个运动参数的值对机器人处于撑地起飞状态时的各个运动参数进行调节，从而使得机器人在撑地起飞状态按照预定的运动轨迹运动。
需要说明的是，S2041、S2041、S2043、S2044、S2045及S2046为并列步骤，弹跳控制装置每次仅执行S2041、S2041、S2043、S2044、S2045及S2046中的其中之一。
以上可以看出，本实施例提供的一种机器人的弹跳控制方法通过获取当前时刻所述机器人的足部所受的第一支撑力，以及获取上一时刻所述机器人的足部所受的第二支撑力；获取当前时刻所述机器人的第一运动速度，以及获取上一时刻所述机器人的第二运动速度；其中，所述上一时刻与所述当前时刻为相邻的两个时刻；根据所述第一支撑力、所述第二支撑力、所述第一运动速度以及所述第二运动速度确定所述机器人当前的运动状态；根据所述运动状态对应的运动控制策略对所述机器人进行弹跳控制。由于机器人在弹跳运动过程中处于不同运动状态时，其足部所受的支撑力不同，其运动速度也不同，因此，根据相邻时刻机器人足部所受的支撑力以及相邻时刻机器人的运动速度可以准确地确定机器人当前的运动状态，从而能够根据与机器人当前运动状态对应的控制策略对机器人进行准确的弹跳控制，使机器人能够实现连续的弹跳运动。
由于在机器人进入某一运动状态时，根据预设的弹跳控制策略确定机器人进入该运动状态后的运动信息，从而使得机器人进入某一运动状态后，可以根据预先确定的运动信息对机器人在该运动阶段的运动进行控制，进而使得机器人在进入该运动阶段后能够按照预先规划好的运动轨迹运动，进一步提高了对机器***跳控制的准确性。
参见图3，图3是本发明实施例提供的一种机器人的弹跳控制装置的结构图。本实施例的机器人的弹跳控制装置300包括的各单元用于执行图1对应的实施例中的各步骤，具体请参阅图1及图1对应的实施例中的相关描述，此处不赘述。本实施例的机器人的弹跳控制装置300包括第一获取单元301、第二获取单元302、运动状态确定单元303及第一控制单元304。
第一获取单元301用于获取当前时刻所述机器人的足部所受的第一支撑力，以及获取上一时刻所述机器人的足部所受的第二支撑力。
第二获取单元302用于获取当前时刻所述机器人的第一运动速度，以及获取上一时刻所述机器人的第二运动速度；其中，所述上一时刻与所述当前时刻为相邻的两个时刻。
运动状态确定单元303用于根据所述第一支撑力、所述第二支撑力、所述第一运动速度以及所述第二运动速度确定所述机器人当前的运动状态。
第一控制单元304用于根据所述运动状态对应的运动控制策略对所述机器人进行弹跳控制。
以上可以看出，本实施例提供的一种机器人的弹跳控制装置通过获取当前时刻所述机器人的足部所受的第一支撑力，以及获取上一时刻所述机器人的足部所受的第二支撑力；获取当前时刻所述机器人的第一运动速度，以及获取上一时刻所述机器人的第二运动速度；其中，所述上一时刻与所述当前时刻为相邻的两个时刻；根据所述第一支撑力、所述第二支撑力、所述第一运动速度以及所述第二运动速度确定所述机器人当前的运动状态；根据所述运动状态对应的运动控制策略对所述机器人进行弹跳控制。由于机器人在弹跳运动过程中处于不同运动状态时，其足部所受的支撑力不同，其运动速度也不同，因此，根据相邻时刻机器人足部所受的支撑力以及相邻时刻机器人的运动速度可以准确地确定机器人当前的运动状态，从而能够根据与机器人当前运动状态对应的控制策略对机器人进行准确的弹跳控制，使机器人能够实现连续的弹跳运动。
参见图4，图4是本发明实施例提供的一种机器人的弹跳控制装置的结构图。本实施例的机器人的弹跳控制装置400包括的各单元用于执行图2对应的实施例中的各步骤，具体请参阅图2及图2对应的实施例中的相关描述，此处不赘述。本实施例的机器人的弹跳控制装置400包括第一获取单元401、第二获取单元402、运动状态确定单元403及第一控制单元404。
第一获取单元401用于获取当前时刻所述机器人的足部所受的第一支撑力，以及获取上一时刻所述机器人的足部所受的第二支撑力。
第二获取单元402用于获取当前时刻所述机器人的第一运动速度，以及获取上一时刻所述机器人的第二运动速度；其中，所述上一时刻与所述当前时刻为相邻的两个时刻。
运动状态确定单元403用于根据所述第一支撑力、所述第二支撑力、所述第一运动速度以及所述第二运动速度确定所述机器人当前的运动状态。
第一控制单元404用于根据所述运动状态对应的运动控制策略对所述机器人进行弹跳控制。
进一步的，第一控制单元404可以包括第一运动信息确定单元4041、第一运动控制单元4042、第二运动信息确定单元4043、第二运动控制单元4044、第三运动信息确定单元4045及第三运动控制单元4046。
运动状态确定单元403具体用于若所述第一支撑力大于零，且所述第二支撑力为零，则确定所述机器人当前从飞行状态进入撑地下落状态。
第一运动信息确定单元4041用于根据预设的弹跳控制策略确定所述机器人进入所述撑地下落状态后的第一运动信息。
进一步的，运动状态确定单元403具体用于若所述第一支撑力和所述第二支撑力均大于零，且所述第一运动速度的方向与重力方向相同，则确定所述机器人当前处于撑地下落状态。
第一运动控制单元4042用于根据预先确定的所述机器人进入所述撑地下落状态后的第一运动信息，对所述机器人进行运动控制。
进一步的，运动状态确定单元403具体用于若所述第一支撑力为零，且所述第二支撑力大于零，则确定所述机器人当前从撑地起飞状态进入飞行状态。
第二运动信息确定单元4043用于根据预设的弹跳控制策略确定所述机器人进入所述飞行状态后的第二运动信息。
进一步的，运动状态确定单元403具体用于若所述第一支撑力和所述第二支撑力均为零，则确定所述机器人当前处于飞行状态。
第二运动控制单元4044用于根据预先确定的所述机器人进入所述飞行状态后的第二运动信息，对所述机器人进行运动控制。
进一步的，运动状态确定单元403具体用于若所述第一支撑力和所述第二支撑力均大于零，所述第一运动速度的方向与重力方向相反，所述第二运动速度的方向与重力方向相同，则确定所述机器人当前从撑地下落状态进入撑地起飞状态。
第三运动信息确定单元4045用于根据预设的弹跳控制策略确定所述机器人进入所述撑地起飞状态后的第三运动信息。
进一步的，运动状态确定单元403具体用于若所述第一支撑力和所述第二支撑力均大于零，所述第一运行速度的方向和所述第二运动速度的方向均与重力方向相反，则确定所述机器人当前处于撑地起飞状态。
第三运动控制单元4046用于根据预先确定的所述机器人进入所述撑地起飞状态后的第三运动信息，对所述机器人进行运动控制。
以上可以看出，本实施例提供的一种机器人的弹跳控制装置通过获取当前时刻所述机器人的足部所受的第一支撑力，以及获取上一时刻所述机器人的足部所受的第二支撑力；获取当前时刻所述机器人的第一运动速度，以及获取上一时刻所述机器人的第二运动速度；其中，所述上一时刻与所述当前时刻为相邻的两个时刻；根据所述第一支撑力、所述第二支撑力、所述第一运动速度以及所述第二运动速度确定所述机器人当前的运动状态；根据所述运动状态对应的运动控制策略对所述机器人进行弹跳控制。由于机器人在弹跳运动过程中处于不同运动状态时，其足部所受的支撑力不同，其运动速度也不同，因此，根据相邻时刻机器人足部所受的支撑力以及相邻时刻机器人的运动速度可以准确地确定机器人当前的运动状态，从而能够根据与机器人当前运动状态对应的控制策略对机器人进行准确的弹跳控制，使机器人能够实现连续的弹跳运动。
由于在机器人进入某一运动状态时，根据预设的弹跳控制策略确定机器人进入该运动状态后的运动信息，从而使得机器人进入某一运动状态后，可以根据预先确定的运动信息对机器人在该运动阶段的运动进行控制，进而使得机器人在进入该运动阶段后能够按照预先规划好的运动轨迹运动，进一步提高了对机器***跳控制的准确性。
参见图5，图5是本发明再一实施例提供的一种机器人的弹跳控制装置的示意图。如图5所示的本实施例中的机器人的弹跳控制装置500可以包括：处理器501、存储器502以及存储在存储器502中并可在处理器501上运行的计算机程序503。处理器501执行计算机程序503时实现上述各个机器人的弹跳控制方法实施例中的步骤。例如图1所示的S101至S104。或者，处理器501执行计算机程序503时实现上述各装置实施例中各单元的功能，例如图3所述的单元301至304。
示例性的，计算机程序503可以被分割成一个或多个单元，所述一个或者多个单元被存储在所述存储器502中，并由所述处理器501执行，以完成本发明。所述一个或多个单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序503在机器人的弹跳控制装置500中的执行过程。例如，所述计算机程序503可以被分割成第一获取单元、第二获取单元、运动状态确定单元及第一控制单元，各单元具体功能如下：
第一获取单元用于获取当前时刻所述机器人的足部所受的第一支撑力，以及获取上一时刻所述机器人的足部所受的第二支撑力。
第二获取单元用于获取当前时刻所述机器人的第一运动速度，以及获取上一时刻所述机器人的第二运动速度；其中，所述上一时刻与所述当前时刻为相邻的两个时刻。
运动状态确定单元用于根据所述第一支撑力、所述第二支撑力、所述第一运动速度以及所述第二运动速度确定所述机器人当前的运动状态。
第一控制单元用于根据所述运动状态对应的运动控制策略对所述机器人进行弹跳控制。
进一步的，第一控制单元可以被分割成第一运动信息确定单元、第一运动控制单元、第二运动信息确定单元、第二运动控制单元、第三运动信息确定单元及第三运动控制单元。
运动状态确定单元具体用于若所述第一支撑力大于零，且所述第二支撑力为零，则确定所述机器人当前从飞行状态进入撑地下落状态。
第一运动信息确定单元用于根据预设的弹跳控制策略确定所述机器人进入所述撑地下落状态后的第一运动信息。
进一步的，运动状态确定单元具体用于若所述第一支撑力和所述第二支撑力均大于零，且所述第一运动速度的方向与重力方向相同，则确定所述机器人当前处于撑地下落状态。
第一运动控制单元根据预先确定的所述机器人进入所述撑地下落状态后的第一运动信息，对所述机器人进行运动控制。
进一步的，运动状态确定单元具体用于若所述第一支撑力为零，且所述第二支撑力大于零，则确定所述机器人当前从撑地起飞状态进入飞行状态。
第二运动信息确定单元用于根据预设的弹跳控制策略确定所述机器人进入所述飞行状态后的第二运动信息。
进一步的，运动状态确定单元具体用于若所述第一支撑力和所述第二支撑力均为零，则确定所述机器人当前处于飞行状态。
第二运动控制单元用于根据预先确定的所述机器人进入所述飞行状态后的第二运动信息，对所述机器人进行运动控制。
进一步的，运动状态确定单元具体用于若所述第一支撑力和所述第二支撑力均大于零，所述第一运动速度的方向与重力方向相反，所述第二运动速度的方向与重力方向相同，则确定所述机器人当前从撑地下落状态进入撑地起飞状态。
第三运动信息确定单元用于根据预设的弹跳控制策略确定所述机器人进入所述撑地起飞状态后的第三运动信息。
进一步的，运动状态确定单元具体用于若所述第一支撑力和所述第二支撑力均大于零，所述第一运行速度的方向和所述第二运动速度的方向均与重力方向相反，则确定所述机器人当前处于撑地起飞状态。
第三运动控制单元用于根据预先确定的所述机器人进入所述撑地起飞状态后的第三运动信息，对所述机器人进行运动控制。
所述机器人的弹跳控制装置可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述机器人的弹跳控制装置可包括，但不仅限于，处理器501、存储器502。本领域技术人员可以理解，图5仅仅是机器人的弹跳控制装置500的示例，并不构成对机器人的弹跳控制装置500的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述调节封闭工作环境的装置还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器501可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器502可以是所述机器人的弹跳控制装置500的内部存储单元，例如机器人的弹跳控制装置500的硬盘或内存。所述存储器502也可以是所述机器人的弹跳控制装置500的外部存储设备，例如所述机器人的弹跳控制装置500上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器502还可以既包括所述机器人的弹跳控制装置500的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器502用于存储所述计算机程序以及所述调节封闭工作环境的装置所需的其他程序和数据。所述存储器502还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述设备中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个设备，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
本发明实施例还提供了一种机器人，该机器人包括图3对应的实施例中的弹跳控制装置300或图4对应的实施例中的弹跳控制装置400。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种机器人的弹跳控制方法，其特征在于，包括：
获取当前时刻所述机器人的足部所受的第一支撑力，以及获取上一时刻所述机器人的足部所受的第二支撑力；
获取当前时刻所述机器人的第一运动速度，以及获取上一时刻所述机器人的第二运动速度；其中，所述上一时刻与所述当前时刻为相邻的两个时刻；
根据所述第一支撑力、所述第二支撑力、所述第一运动速度以及所述第二运动速度确定所述机器人当前的运动状态；
根据所述运动状态对应的运动控制策略对所述机器人进行弹跳控制；其中，若所述机器人当前正处于从第一运动状态进入第二运动状态的运动状态，则所述运动状态对应的运动控制策略为，根据预设的弹跳控制策略确定所述机器人进入所述第二运动状态后的运动信息；若所述机器人当前正处于所述第二运动状态，则所述运动状态对应的运动控制策略为，根据进入所述第二运动状态时确定的所述机器人进入所述第二运动状态后的运动信息，对所述机器人进行弹跳控制。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述根据所述第一支撑力、所述第二支撑力、所述第一运动速度以及所述第二运动速度确定所述机器人当前的运动状态，包括：
若所述第一支撑力大于零，且所述第二支撑力为零，则确定所述机器人当前从飞行状态进入撑地下落状态；
所述根据所述运动状态对应的运动控制策略对所述机器人进行弹跳控制，包括：
根据预设的弹跳控制策略确定所述机器人进入所述撑地下落状态后的第一运动信息。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述根据所述第一支撑力、所述第二支撑力、所述第一运动速度以及所述第二运动速度确定所述机器人当前的运动状态，包括：
若所述第一支撑力和所述第二支撑力均大于零，且所述第一运动速度的方向与重力方向相同，则确定所述机器人当前处于撑地下落状态；
所述根据所述运动状态对应的运动控制策略对所述机器人进行弹跳控制，包括：
根据预先确定的所述机器人进入所述撑地下落状态后的第一运动信息，对所述机器人进行运动控制。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述根据所述第一支撑力、所述第二支撑力、所述第一运动速度以及所述第二运动速度确定所述机器人当前的运动状态，包括：
若所述第一支撑力为零，且所述第二支撑力大于零，则确定所述机器人当前从撑地起飞状态进入飞行状态；
所述根据所述运动状态对应的运动控制策略对所述机器人进行弹跳控制，包括：
根据预设的弹跳控制策略确定所述机器人进入所述飞行状态后的第二运动信息。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述根据所述第一支撑力、所述第二支撑力、所述第一运动速度以及所述第二运动速度确定所述机器人当前的运动状态，包括：
若所述第一支撑力和所述第二支撑力均为零，则确定所述机器人当前处于飞行状态；
所述根据所述运动状态对应的运动控制策略对所述机器人进行弹跳控制，包括：
根据预先确定的所述机器人进入所述飞行状态后的第二运动信息，对所述机器人进行运动控制。
6.一种机器人的弹跳控制装置，其特征在于，包括：
第一获取单元，用于获取当前时刻所述机器人的足部所受的第一支撑力，以及获取上一时刻所述机器人的足部所受的第二支撑力；
第二获取单元，用于获取当前时刻所述机器人的第一运动速度，以及获取上一时刻所述机器人的第二运动速度；其中，所述上一时刻与所述当前时刻为相邻的两个时刻；
运动状态确定单元，用于根据所述第一支撑力、所述第二支撑力、所述第一运动速度以及所述第二运动速度确定所述机器人当前的运动状态；
第一控制单元，用于根据所述运动状态对应的运动控制策略对所述机器人进行弹跳控制；其中，若所述机器人当前正处于从第一运动状态进入第二运动状态的运动状态，则所述运动状态对应的运动控制策略为，根据预设的弹跳控制策略确定所述机器人进入所述第二运动状态后的运动信息；若所述机器人当前正处于所述第二运动状态，则所述运动状态对应的运动控制策略为，根据进入所述第二运动状态时确定的所述机器人进入所述第二运动状态后的运动信息，对所述机器人进行弹跳控制。
7.根据权利要求6所述的弹跳控制装置，其特征在于，
所述运动状态确定单元具体用于：
若所述第一支撑力大于零，且所述第二支撑力为零，则确定所述机器人当前从飞行状态进入撑地下落状态；
所述第一控制单元包括：
第一运动信息确定单元，用于根据预设的弹跳控制策略确定所述机器人进入所述撑地下落状态后的第一运动信息。
8.一种机器人的弹跳控制装置，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5任一项所述方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述方法的步骤。
10.一种机器人，其特征在于，所述机器人包括如权利要求6或7所述的弹跳控制装置。
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