CN113290560A - 机器人运动控制方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents
机器人运动控制方法、装置、电子设备及存储介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113290560A CN113290560A CN202110586084.1A CN202110586084A CN113290560A CN 113290560 A CN113290560 A CN 113290560A CN 202110586084 A CN202110586084 A CN 202110586084A CN 113290560 A CN113290560 A CN 113290560A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- robot
- joint
- motion transformation
- time point
- transformation sequence
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 57
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims abstract description 151
- 238000010129 solution processing Methods 0.000 claims abstract description 12
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 10
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 8
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 3
- 238000000844 transformation Methods 0.000 claims 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 description 6
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 238000003491 array Methods 0.000 description 2
- 235000019800 disodium phosphate Nutrition 0.000 description 2
- 210000003423 ankle Anatomy 0.000 description 1
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 210000003414 extremity Anatomy 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/16—Programme controls
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/16—Programme controls
- B25J9/1628—Programme controls characterised by the control loop
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/16—Programme controls
- B25J9/1656—Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manipulator (AREA)
Abstract
本申请提供一种机器人运动控制方法、装置、电子设备及存储介质,涉及机器人技术领域。该方法包括:基于用户在图形化界面的配置操作,生成机器人末端点的动作变换序列,动作变换序列包括:至少一个元素,每个元素对应一个时间点,每个元素包括末端点在对应时间点的位置参数和姿态参数;采用末端点的动作变换序列,进行运动学逆解处理,得到机器人各关节的动作变换序列,各关节的动作变换序列包括:至少一个元素,每个元素对应一个时间点,每个元素包括各关节在对应时间点的角度参数;根据机器人各关节的动作变换序列,控制机器人进行运动。本方法通过图形化配置方式得到末端点的动作变换序列,从而提高了得到各关节的动作变换序列的效率。
Description
技术领域
本申请涉及机器人技术领域,具体而言,涉及一种机器人运动控制方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
仿人机器人是模仿人的形态和行为而设计制造的机器人,一般分别或同时具有仿人的四肢和头部。它集机械,电子,计算机,材料,传感器,控制技术等多门科学于一体,最终实现高度智能,一定程度上可代替人工进行作业。
现有技术中,在对仿人机器人进行动作调试时,主要通过调节机器人的关节轨迹实现。具体的,每个关节形成一个随时间变化的动作变换序列,序列中的每个动作通过机器人的关节角度来表示,控制机器人依次按照序列的关节角度进行变换,以做出相应的动作。
但是,上述方法中,需要针对每个关节分别生成一个动作变换序列,而动作变换序列通常通过人为编写代码实现,这将导致生成动作变换序列耗费较大精力,对机器人的动作调试效率也较低。
发明内容
本申请的目的在于,针对上述现有技术中的不足,提供一种机器人运动控制方法、装置、电子设备及存储介质,以便于解决现有技术中存在的机器人动作调试效率低下的问题。
为实现上述目的,本申请实施例采用的技术方案如下:
第一方面,本申请实施例提供了一种机器人运动控制方法,包括:
基于用户在图形化界面的配置操作,生成机器人末端点的动作变换序列,所述动作变换序列包括:至少一个元素,每个元素对应一个时间点,每个元素包括所述末端点在对应时间点的位置参数和姿态参数;
采用所述末端点的动作变换序列,进行运动学逆解处理,得到所述机器人各关节的动作变换序列,各关节的动作变换序列包括:至少一个元素,每个元素对应一个时间点,每个元素包括各关节在对应时间点的角度参数;
根据所述机器人各关节的动作变换序列,控制所述机器人进行运动。
可选地,所述基于用户在图形化界面的配置操作,生成机器人末端点的动作变换序列,包括:
响应于在所述图形化界面输入的虚拟机器人的位姿调试指令,获取所述末端点的位置参数和姿态参数,所述末端点包括:脚底和/或手心;
根据所述末端点的位置参数和姿态参数,生成机器人末端点的动作变换序列。
可选地,所述响应于在所述图形化界面输入的虚拟机器人的位姿调试指令,获取所述末端点的位置参数和姿态参数,包括:
响应于按照预设时间间隔依次输入的虚拟机器人的位姿调试指令,依次获取所述末端点在各时间点的位置参数和姿态参数,所述位姿调试指令用于调试所述虚拟机器人的末端点的位置和姿态。
可选地,所述根据所述末端点的位置参数和姿态参数,生成机器人末端点的动作变换序列,包括:
根据所述末端点在各时间点的位置参数和姿态参数,生成机器人末端点的动作变换序列。
可选地,所述采用所述末端点的动作变换序列,进行运动学逆解处理,得到所述机器人各关节的动作变换序列,包括:
对所述末端点的动作变换序列进行运动学逆解运算,得到所述机器人各关节与所述末端点对应相同时间点下的角度参数;
根据所述各关节与所述末端点对应相同时间点下的角度参数,得到所述机器人各关节的动作变换序列。
可选地,所述对所述末端点的动作变换序列进行运动学逆解运算,得到所述机器人各关节与所述末端点对应相同时间点下的角度参数,包括:
对所述末端点的动作变换序列中所述末端点在各时间点的位置参数和姿态参数进行运动学逆解运算,分别得到所述机器人各关节在各预设时间点的至少一个角度参数;
从所述各关节在各预设时间点的至少一个角度参数中确定所述各关节在各预设时间点的目标角度参数。
可选地,所述根据所述各关节与所述末端点对应相同时间点下的角度参数,得到所述机器人各关节的动作变换序列,包括:
根据所述各关节在各预设时间点的目标角度参数,得到所述机器人各关节的动作变换序列。
可选地,所述根据所述机器人各关节的动作变换序列,控制所述机器人进行运动,包括:
按照所述机器人各关节在各预设时间点的目标角度参数进行机器人关节角度调整,控制所述机器人进行运动。
第二方面,本申请实施例还提供了一种机器人运动控制装置,包括:生成模块、获取模块、控制模块;
所述生成模块,用于基于用户在图形化界面的配置操作,生成机器人末端点的动作变换序列,所述动作变换序列包括:至少一个元素,每个元素对应一个时间点,每个元素包括所述末端点在对应时间点的位置参数和姿态参数;
所述获取模块,用于采用所述末端点的动作变换序列,进行运动学逆解处理,得到所述机器人各关节的动作变换序列,各关节的动作变换序列包括:至少一个元素,每个元素对应一个时间点,每个元素包括各关节在对应时间点的角度参数;
所述控制模块,用于根据所述机器人各关节的动作变换序列,控制所述机器人进行运动。
可选地,所述生成模块,具体用于响应于在所述图形化界面输入的虚拟机器人的位姿调试指令,获取所述末端点的位置参数和姿态参数,所述末端点包括:脚底和/或手心;根据所述末端点的位置参数和姿态参数,生成机器人末端点的动作变换序列。
可选地,所述生成模块,具体响应于按照预设时间间隔依次输入的虚拟机器人的位姿调试指令,依次获取所述末端点在各时间点的位置参数和姿态参数,所述位姿调试指令用于调试所述虚拟机器人的末端点的位置和姿态。
可选地,所述生成模块,具体根据所述末端点在各时间点的位置参数和姿态参数,生成机器人末端点的动作变换序列。
可选地,所述获取模块,具体对所述末端点的动作变换序列进行运动学逆解运算,得到所述机器人各关节与所述末端点对应相同时间点下的角度参数;根据所述各关节与所述末端点对应相同时间点下的角度参数,得到所述机器人各关节的动作变换序列。
可选地,所述生成模块,具体对所述末端点的动作变换序列中所述末端点在各时间点的位置参数和姿态参数进行运动学逆解运算,分别得到所述机器人各关节在各预设时间点的至少一个角度参数;从所述各关节在各预设时间点的至少一个角度参数中确定所述各关节在各预设时间点的目标角度参数。
可选地,所述生成模块,具体根据所述各关节在各预设时间点的目标角度参数,得到所述机器人各关节的动作变换序列。
可选地,所述控制模块,具体按照所述机器人各关节在各预设时间点的目标角度参数进行机器人关节角度调整,控制所述机器人进行运动。
第三方面,本申请实施例提供了一种电子设备,包括:处理器、存储介质和总线,存储介质存储有处理器可执行的机器可读指令,当电子设备运行时,处理器与存储介质之间通过总线通信,处理器执行机器可读指令,以执行时执行如第一方面中提供的机器人运动控制方法的步骤。
第四方面,本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质,该存储介质上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器运行时执行如第一方面提供的机器人运动控制方法的步骤。
本申请的有益效果是:
本申请提供一种机器人运动控制方法、装置、电子设备及存储介质,该方法包括:基于用户在图形化界面的配置操作,生成机器人末端点的动作变换序列,动作变换序列包括:至少一个元素,每个元素对应一个时间点,每个元素包括末端点在对应时间点的位置参数和姿态参数;采用末端点的动作变换序列,进行运动学逆解处理,得到机器人各关节的动作变换序列,各关节的动作变换序列包括:至少一个元素,每个元素对应一个时间点,每个元素包括各关节在对应时间点的角度参数;根据机器人各关节的动作变换序列,控制机器人进行运动。本方案中,可根据生成的机器人末端点的动作变换序列通过逆解运算得到机器人各关节的动作变换序列,由于末端点的动作变换序列通过图形化配置方式得到,可减少生成末端点的动作变换序列的工作量,从而基于得到的末端点的动作变换序列得到各关节的动作变换序列时,可有效提高得到各关节的动作变换序列的效率,从而提升机器人调试效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的一种机器人运动控制方法的流程示意图;
图2为本申请实施例提供的另一种机器人运动控制方法的流程示意图;
图3为本申请实施例提供的一种图形化界面的示意图;
图4为本申请实施例提供的又一种机器人运动控制方法的流程示意图;
图5为本申请实施例提供的另一种机器人运动控制方法的流程示意图;
图6为本申请实施例提供的一种机器人运动控制装置的示意图;
图7为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,应当理解,本申请中附图仅起到说明和描述的目的,并不用于限定本申请的保护范围。另外,应当理解,示意性的附图并未按实物比例绘制。本申请中使用的流程图示出了根据本申请的一些实施例实现的操作。应该理解,流程图的操作可以不按顺序实现,没有逻辑的上下文关系的步骤可以反转顺序或者同时实施。此外,本领域技术人员在本申请内容的指引下,可以向流程图添加一个或多个其他操作,也可以从流程图中移除一个或多个操作。
另外,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
需要说明的是,本申请实施例中将会用到术语“包括”,用于指出其后所声明的特征的存在,但并不排除增加其它的特征。
图1为本申请实施例提供的一种机器人运动控制方法的流程示意图。该方法的执行主体可以是独立于机器人之外的计算机、服务器等电子设备,也可以是机器人内部所安装的处理器等。如图1所示,该方法可包括:
S101、基于用户在图形化界面的配置操作,生成机器人末端点的动作变换序列,动作变换序列包括:至少一个元素,每个元素对应一个时间点,每个元素包括末端点在对应时间点的位置参数和姿态参数。
可选地,本方法中,可基于用户在图形化界面的操作,生成机器人末端点的动作变换序列,其中,用户可在图形化界面中便捷的输入任意的操作,针对用户的不同操作,可生成不同的操作数据,从而可更加高效的生成机器人末端点的动作变换序列。
可选地,末端点的动作变换序列也即由一系列随时间变换而变化的动作所组成的序列。动作变换序列中包括至少一个元素,实际应用中可多于一个元素,以能构成序列,每个元素对应一个时间点,每个元素记录的为末端点在该对应时间点的位置参数和姿态参数。其中,位置参数和姿态参数均是相对于一定的参考坐标确定的。
S102、采用末端点的动作变换序列,进行运动学逆解处理,得到机器人各关节的动作变换序列,各关节的动作变换序列包括:至少一个元素,每个元素对应一个时间点,每个元素包括各关节在对应时间点的角度参数。
通常,机器人运动学包括正向运动学和逆向运动学,正向运动学即给定机器人各关节参数,计算机器人末端点的位置参数和姿态参数;逆向运动学即已知机器人末端点的位置参数和姿态参数,计算机器人对应位置的全部关节变量。
本实施例中,可基于上述生成的末端点的动作变换序列,进行运动学逆解运算,得到机器人各关节的动作变换序列。与上述末端点的动作变换序列类似,各关节的动作变换序列同样包括至少一个元素,每个元素对应一个时间点,而每个元素记录的为该对应时间点下各关节的角度参数。
S103、根据机器人各关节的动作变换序列,控制机器人进行运动。
可选地,基于所得到的机器人各关节的动作变换序列,可控制机器人按照各关节的动作变换序列进行运动,从而对机器人进行动作调试。
综上,本实施例提供一种机器人运动控制方法,包括:基于用户在图形化界面的配置操作,生成机器人末端点的动作变换序列,动作变换序列包括:至少一个元素,每个元素对应一个时间点,每个元素包括末端点在对应时间点的位置参数和姿态参数;采用末端点的动作变换序列,进行运动学逆解处理,得到机器人各关节的动作变换序列,各关节的动作变换序列包括:至少一个元素,每个元素对应一个时间点,每个元素包括各关节在对应时间点的角度参数;根据机器人各关节的动作变换序列,控制机器人进行运动。本方案中,可根据生成的机器人末端点的动作变换序列通过逆解运算得到机器人各关节的动作变换序列,由于末端点的动作变换序列通过图形化配置方式得到,可减少生成末端点的动作变换序列的工作量,从而基于得到的末端点的动作变换序列得到各关节的动作变换序列时,可有效提高得到各关节的动作变换序列的效率,从而提升机器人调试效率。
图2为本申请实施例提供的另一种机器人运动控制方法的流程示意图。图3为本申请实施例提供的一种图形化界面的示意图。可选地,步骤S101中,基于用户在图形化界面的配置操作,生成机器人末端点的动作变换序列,可以包括:
S201、响应于在图形化界面输入的虚拟机器人的位姿调试指令,获取末端点的位置参数和姿态参数,末端点包括:脚底和/或手心。
需要说明的是,本实施例所应用于的机器人可以是仿人机器人,其中,所说的末端点可以包括机器人脚底和手心,或者仅包括脚底或手心。
如图3所示,图形化界面中可包括操作界面和配置界面,操作界面中展示虚拟机器人模型,用户可通过鼠标控制或者是触摸的方式,输入对虚拟机器人的位姿调整指令,使得虚拟机器人可展示出所需的姿态。
在一种可实现的方式中,可输入对虚拟机器人的脚底和/或手心的位姿调整指令,例如,直接控制鼠标移动至虚拟机器人脚底位置,对脚底进行姿态的调整和位置的调整,以改变虚拟机器人当前的状态为调整后的状态。
可选地,响应于对虚拟机器人的位姿调试指令,可在配置界面中对应参数框中显示调整后的当前位姿下,虚拟机器人的各部位的参数,其中包括:脚底和手心的位置参数和姿态参数,从而可获取末端点的位置参数和姿态参数。
S202、根据末端点的位置参数和姿态参数,生成机器人末端点的动作变换序列。
可选地,可以分别响应于输入的不同时间点下对虚拟机器人的末端点的位姿调试指令,从而获取各时间点下末端点的位置参数和姿态参数,从而可根据各时间点下末端点的位置参数和姿态参数,生成机器人末端点的动作变换序列。
可选地,步骤S201中,响应于在图形化界面输入的虚拟机器人的位姿调试指令,获取末端点的位置参数和姿态参数,可以包括:响应于按照预设时间间隔依次输入的虚拟机器人的位姿调试指令,依次获取末端点在各时间点的位置参数和姿态参数,位姿调试指令用于调试虚拟机器人的末端点的位置和姿态。
本实施例中,可按照预设时间间隔依次输入对虚拟机器人的调试指令,以依次改变虚拟机器人的末端点的位置和姿态,从而获取末端点在不同时间点的位置参数和姿态参数。其中,每输入一次对虚拟机器人的调试指令,可从配置界面获取当前调试后末端点的位置参数和姿态参数,也即获取本次调试指令对应的时间点下末端点的位置参数和姿态参数。
需要说明的是,本次调试指令对应的时间点不一定是当前的真实时间,可以是用户自己设定的时间,只要满足下次输入调试指令的时间点与上次的时间点连续且晚于上次的时间点即可,例如:本次输入的调试指令对应6点10分,则下次输入的调试指令对应的可以为6点11分等。
基于上述方法,可获取末端点随时间变化而不断变化的位置参数和姿态参数。
可选地,步骤S202中,根据末端点的位置参数和姿态参数,生成机器人末端点的动作变换序列,可以包括:根据末端点在各时间点的位置参数和姿态参数,生成机器人末端点的动作变换序列。
可选地,可基于上述获取的末端点随时间变化而不断变化的位置参数和姿态参数,生成机器人末端点的动作变换序列。
假设获取的末端点的位置参数和姿态参数依次为:6点10分-参数a,参数b;6点11分-参数a1,参数b1;6点12分-参数a2,参数b2;6点13分-参数a3,参数b3;那么,生成的末端点的动作变换序列可以为【(参数a,参数b)、(参数a1,参数b1)、(参数a2,参数b2)、(参数a3,参数b3)……】。
图4为本申请实施例提供的又一种机器人运动控制方法的流程示意图;可选地,步骤S102中,采用末端点的动作变换序列,进行运动学逆解处理,得到机器人各关节的动作变换序列,可以包括:
S401、对末端点的动作变换序列进行运动学逆解运算,得到机器人各关节与末端点对应相同时间点下的角度参数。
可选地,可将上述生成的末端点的动作变换序列作为输入参数,输入至运动学逆解计算公式中,得到机器人各关节与末端点对应相同时间点下的角度参数。
例如:末端点的动作变换序列中分别为末端点在6点10分、6点11分、6点12分、6点13分下的位置参数和姿势参数,则通过运动学逆解运算,可分别得到各关节在6点10分、6点11分、6点12分、6点13分下对应的角度参数。
需要说明的是,本申请中所说的机器人各关节可包括机器人手肘、踝关节、胳膊等对机器人的运动起决定性作用的关节。
S402、根据各关节与末端点对应相同时间点下的角度参数,得到机器人各关节的动作变换序列。
可选地,基于上述得到的各关节在各对应时间点下的角度参数,可生成机器人各关节的动作变换序列。
假设这里的各关节分别包括关节1、关节2、关节3,得到的机器人各关节在各对应时间点下的角度参数分别为:6点10分-关节1,关节2,关节3-a1,b1,c1;6点11分-关节1,关节2,关节3-a2,b2,c2;6点12分-关节1,关节2,关节3-a3,b3,c3;6点13分-关节1,关节2,关节3-a4,b4,c4;
例如:得到的各关节的动作变换序列可以为【(a1,b1,c1)、(a2,b2,c2)、(a3,b3,c3)、(a4,b4,c4)】。
图5为本申请实施例提供的另一种机器人运动控制方法的流程示意图;可选地,步骤S401中,对末端点的动作变换序列进行运动学逆解运算,得到机器人各关节与末端点对应相同时间点下的角度参数,可以包括:
S501、对末端点的动作变换序列中末端点在各时间点的位置参数和姿态参数进行运动学逆解运算,分别得到机器人各关节在各预设时间点的至少一个角度参数。
通常,运动学逆解运算得到的解并非唯一的,会包括多个解,逆解个数可以取决于机器人关节数目(the number of joints)、机器人的构型(link parameters)以及关节运动范围。
也即,对末端点的动作变换序列中末端点在各时间点的位置参数和姿态参数进行运动学逆解运算,可分别得到各关节在各预设时间点的至少一个角度参数,而要控制机器人的运动,则需要从至少一个角度参数中确定出目标角度参数。
S502、从各关节在各预设时间点的至少一个角度参数中确定各关节在各预设时间点的目标角度参数。
可选地,选择合适的解有许多不同的准则,其中一种比较合理的方法就是选择“最近”的解(the closest solution),也即,选择关节运动量最小的那一个。
这个“最近”有多种定义方式。比如对于典型的6自由度关节型机器人来说,其前三个关节较大,后三个关节较小。因此在定义关节空间内的距离远近时要考虑给不同关节赋予不同的权重,比如前三个关节设置大权重,后三个关节设置小权重。那么在选择解的时候会优先考虑移动较小的关节而非移动大关节。
本实施例中所采用的运动学逆解运算的具体计算过程以及目标解的选取方式可参考现有的方法进行理解,本申请对此仅做简单的应用,不做过多陈述。
可选地,步骤S402中,根据各关节与末端点对应相同时间点下的角度参数,得到机器人各关节的动作变换序列,可以包括:根据各关节在各预设时间点的目标角度参数,得到机器人各关节的动作变换序列。
可选地,可根据上述所确定出的各关节在各预设时间点的目标角度参数,生成机器人各关节的动作变换序列,其中,动作变换序列中一个元素中可包括各关节点在该元素对应时间点下的目标角度参数。
可选地,步骤S103中,根据机器人各关节的动作变换序列,控制机器人进行运动,可以包括:按照机器人各关节在各预设时间点的目标角度参数进行机器人关节角度调整,控制机器人进行运动。
可选地,可控制机器人按照各关节的动作变换序列中各关节随时间变换的角度参数,控制机器人运动,以对机器人进行调试。也即控制机器人的关节角度随时间不断进行变换,从而形成机器人运动轨迹。
综上,本实施例提供一种机器人运动控制方法,包括:基于用户在图形化界面的配置操作,生成机器人末端点的动作变换序列,动作变换序列包括:至少一个元素,每个元素对应一个时间点,每个元素包括末端点在对应时间点的位置参数和姿态参数;采用末端点的动作变换序列,进行运动学逆解处理,得到机器人各关节的动作变换序列,各关节的动作变换序列包括:至少一个元素,每个元素对应一个时间点,每个元素包括各关节在对应时间点的角度参数;根据机器人各关节的动作变换序列,控制机器人进行运动。本方案中,可根据生成的机器人末端点的动作变换序列通过逆解运算得到机器人各关节的动作变换序列,由于末端点的动作变换序列通过图形化配置方式得到,可减少生成末端点的动作变换序列的工作量,从而基于得到的末端点的动作变换序列得到各关节的动作变换序列时,可有效提高得到各关节的动作变换序列的效率,从而提升机器人调试效率。
下述对用以执行本申请所提供的机器人运动控制方法的装置、电子设备及存储介质等进行说明,其具体的实现过程以及技术效果参见上述,下述不再赘述。
图6为本申请实施例提供的一种机器人运动控制装置的示意图,该机器人运动控制装置实现的功能对应上述方法执行的步骤。该装置可以理解为上述服务器,或服务器的处理器,也可以理解为独立于上述服务器或处理器之外的在服务器控制下实现本申请功能的组件,如图6所示,该装置可包括:生成模块610、获取模块620、控制模块630;
生成模块610,用于基于用户在图形化界面的配置操作,生成机器人末端点的动作变换序列,动作变换序列包括:至少一个元素,每个元素对应一个时间点,每个元素包括末端点在对应时间点的位置参数和姿态参数;
获取模块620,用于采用末端点的动作变换序列,进行运动学逆解处理,得到机器人各关节的动作变换序列,各关节的动作变换序列包括:至少一个元素,每个元素对应一个时间点,每个元素包括各关节在对应时间点的角度参数;
控制模块630,用于根据机器人各关节的动作变换序列,控制机器人进行运动。
可选地,生成模块610,具体用于响应于在图形化界面输入的虚拟机器人的位姿调试指令,获取末端点的位置参数和姿态参数,末端点包括:脚底和/或手心;根据末端点的位置参数和姿态参数,生成机器人末端点的动作变换序列。
可选地,生成模块610,具体响应于按照预设时间间隔依次输入的虚拟机器人的位姿调试指令,依次获取末端点在各时间点的位置参数和姿态参数,位姿调试指令用于调试虚拟机器人的末端点的位置和姿态。
可选地,生成模块610,具体根据末端点在各时间点的位置参数和姿态参数,生成机器人末端点的动作变换序列。
可选地,获取模块620,具体对末端点的动作变换序列进行运动学逆解运算,得到机器人各关节与末端点对应相同时间点下的角度参数;根据各关节与末端点对应相同时间点下的角度参数,得到机器人各关节的动作变换序列。
可选地,生成模块610,具体对末端点的动作变换序列中末端点在各时间点的位置参数和姿态参数进行运动学逆解运算,分别得到机器人各关节在各预设时间点的至少一个角度参数;从各关节在各预设时间点的至少一个角度参数中确定各关节在各预设时间点的目标角度参数。
可选地,生成模块610,具体根据各关节在各预设时间点的目标角度参数,得到机器人各关节的动作变换序列。
可选地,控制模块630,具体按照机器人各关节在各预设时间点的目标角度参数进行机器人关节角度调整,控制机器人进行运动。
上述装置用于执行前述实施例提供的方法,其实现原理和技术效果类似,在此不再赘述。
以上这些模块可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路,例如:一个或多个特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit,简称ASIC),或,一个或多个微处理器(digital singnal processor,简称DSP),或,一个或者多个现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,简称FPGA)等。再如,当以上某个模块通过处理元件调度程序代码的形式实现时,该处理元件可以是通用处理器,例如中央处理器(CentralProcessing Unit,简称CPU)或其它可以调用程序代码的处理器。再如,这些模块可以集成在一起,以片上***(system-on-a-chip,简称SOC)的形式实现。
上述模块可以经由有线连接或无线连接彼此连接或通信。有线连接可以包括金属线缆、光缆、混合线缆等,或其任意组合。无线连接可以包括通过LAN、WAN、蓝牙、ZigBee、或NFC等形式的连接,或其任意组合。两个或更多个模块可以组合为单个模块,并且任何一个模块可以分成两个或更多个单元。所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的***和装置的具体工作过程,可以参考方法实施例中的对应过程,本申请中不再赘述。
需要说明的是,以上这些模块可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路,例如:一个或多个特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit,简称ASIC),或,一个或多个微处理器(Digital Singnal Processor,简称DSP),或,一个或者多个现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,简称FPGA)等。再如,当以上某个模块通过处理元件调度程序代码的形式实现时,该处理元件可以是通用处理器,例如中央处理器(Central Processing Unit,简称CPU)或其它可以调用程序代码的处理器。再如,这些模块可以集成在一起,以片上***(System-on-a-chip,简称SOC)的形式实现。
图7为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图,该设备可包括:处理器801、存储器802。
存储器802用于存储程序,处理器801调用存储器802存储的程序,以执行上述方法实施例。具体实现方式和技术效果类似,这里不再赘述。
其中,存储器802存储有程序代码,当程序代码被处理器801执行时,使得处理器801执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本申请各种示例性实施方式的机器人运动控制方法中的各种步骤。
处理器801可以是通用处理器,例如中央处理器(CPU)、数字信号处理器(DigitalSignal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(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,可以实现或者执行本申请实施例中公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成,或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。
存储器802作为一种非易失性计算机可读存储介质,可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块。存储器可以包括至少一种类型的存储介质,例如可以包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器、随机访问存储器(Random Access Memory,RAM)、静态随机访问存储器(Static Random Access Memory,SRAM)、可编程只读存储器(Programmable Read Only Memory,PROM)、只读存储器(Read Only Memory,ROM)、带电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory,EEPROM)、磁性存储器、磁盘、光盘等等。存储器是能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质,但不限于此。本申请实施例中的存储器802还可以是电路或者其它任意能够实现存储功能的装置,用于存储程序指令和/或数据。
可选地,本申请还提供一种程序产品,例如计算机可读存储介质,包括程序,该程序在被处理器执行时用于执行上述方法实施例。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,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***,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信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,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,在本申请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,也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)或处理器(英文:processor)执行本申请各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(英文:Read-Only Memory,简称:ROM)、随机存取存储器(英文:Random Access Memory,简称:RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
Claims (11)
1.一种机器人运动控制方法,其特征在于,包括:
基于用户在图形化界面的配置操作,生成机器人末端点的动作变换序列,所述动作变换序列包括:至少一个元素,每个元素对应一个时间点,每个元素包括所述末端点在对应时间点的位置参数和姿态参数;
采用所述末端点的动作变换序列,进行运动学逆解处理,得到所述机器人各关节的动作变换序列,各关节的动作变换序列包括:至少一个元素,每个元素对应一个时间点,每个元素包括各关节在对应时间点的角度参数;
根据所述机器人各关节的动作变换序列,控制所述机器人进行运动。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于用户在图形化界面的配置操作,生成机器人末端点的动作变换序列,包括:
响应于在所述图形化界面输入的虚拟机器人的位姿调试指令,获取所述末端点的位置参数和姿态参数,所述末端点包括:脚底和/或手心;
根据所述末端点的位置参数和姿态参数,生成机器人末端点的动作变换序列。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述响应于在所述图形化界面输入的虚拟机器人的位姿调试指令,获取所述末端点的位置参数和姿态参数,包括:
响应于按照预设时间间隔依次输入的虚拟机器人的位姿调试指令,依次获取所述末端点在各时间点的位置参数和姿态参数,所述位姿调试指令用于调试所述虚拟机器人的末端点的位置和姿态。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据所述末端点的位置参数和姿态参数,生成机器人末端点的动作变换序列,包括:
根据所述末端点在各时间点的位置参数和姿态参数,生成机器人末端点的动作变换序列。
5.根据权利要求1-4任一所述的方法,其特征在于,所述采用所述末端点的动作变换序列,进行运动学逆解处理,得到所述机器人各关节的动作变换序列,包括:
对所述末端点的动作变换序列进行运动学逆解运算,得到所述机器人各关节与所述末端点对应相同时间点下的角度参数;
根据所述各关节与所述末端点对应相同时间点下的角度参数,得到所述机器人各关节的动作变换序列。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述对所述末端点的动作变换序列进行运动学逆解运算,得到所述机器人各关节与所述末端点对应相同时间点下的角度参数,包括:
对所述末端点的动作变换序列中所述末端点在各时间点的位置参数和姿态参数进行运动学逆解运算,分别得到所述机器人各关节在各预设时间点的至少一个角度参数;
从所述各关节在各预设时间点的至少一个角度参数中确定所述各关节在各预设时间点的目标角度参数。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述根据所述各关节与所述末端点对应相同时间点下的角度参数,得到所述机器人各关节的动作变换序列,包括:
根据所述各关节在各预设时间点的目标角度参数,得到所述机器人各关节的动作变换序列。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述根据所述机器人各关节的动作变换序列,控制所述机器人进行运动,包括:
按照所述机器人各关节在各预设时间点的目标角度参数进行机器人关节角度调整,控制所述机器人进行运动。
9.一种机器人运动控制装置,其特征在于,包括:生成模块、获取模块、控制模块;
所述生成模块,用于基于用户在图形化界面的配置操作,生成机器人末端点的动作变换序列,所述动作变换序列包括:至少一个元素,每个元素对应一个时间点,每个元素包括所述末端点在对应时间点的位置参数和姿态参数;
所述获取模块,用于采用所述末端点的动作变换序列,进行运动学逆解处理,得到所述机器人各关节的动作变换序列,各关节的动作变换序列包括:至少一个元素,每个元素对应一个时间点,每个元素包括各关节在对应时间点的角度参数;
所述控制模块,用于根据所述机器人各关节的动作变换序列,控制所述机器人进行运动。
10.一种电子设备,其特征在于,包括:处理器、存储介质和总线,所述存储介质存储有所述处理器可执行的程序指令,当电子设备运行时,所述处理器与所述存储介质之间通过总线通信,所述处理器执行所述程序指令,以执行时执行如权利要求1至8任一所述的机器人运动控制方法的步骤。
11.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器运行时执行如权利要求1至8任一所述的机器人运动控制方法的步骤。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110586084.1A CN113290560A (zh) | 2021-05-27 | 2021-05-27 | 机器人运动控制方法、装置、电子设备及存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110586084.1A CN113290560A (zh) | 2021-05-27 | 2021-05-27 | 机器人运动控制方法、装置、电子设备及存储介质 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113290560A true CN113290560A (zh) | 2021-08-24 |
Family
ID=77325658
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110586084.1A Pending CN113290560A (zh) | 2021-05-27 | 2021-05-27 | 机器人运动控制方法、装置、电子设备及存储介质 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113290560A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114952866A (zh) * | 2022-07-12 | 2022-08-30 | 中国铁建重工集团股份有限公司 | 一种液驱机械臂的控制方法、装置、电子设备及存储介质 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106997175A (zh) * | 2016-10-21 | 2017-08-01 | 遨博(北京)智能科技有限公司 | 一种机器人仿真控制方法及装置 |
KR20180063515A (ko) * | 2016-12-02 | 2018-06-12 | 두산로보틱스 주식회사 | 로봇 교시장치 및 이의 교시방법 |
US20180297202A1 (en) * | 2017-04-14 | 2018-10-18 | Seiko Epson Corporation | Simulation Apparatus And Robot Control Apparatus |
CN110434856A (zh) * | 2019-08-23 | 2019-11-12 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种焊接控制方法、装置、存储介质及焊接机器人 |
CN110815189A (zh) * | 2019-11-20 | 2020-02-21 | 福州大学 | 基于混合现实的机器人快速示教***及方法 |
CN111390908A (zh) * | 2020-03-26 | 2020-07-10 | 哈尔滨工业大学 | 一种基于网页的机械臂虚拟拖动方法 |
CN112659124A (zh) * | 2020-12-14 | 2021-04-16 | 南昌大学 | 一种基于Android***的虚拟仿真与控制*** |
-
2021
- 2021-05-27 CN CN202110586084.1A patent/CN113290560A/zh active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106997175A (zh) * | 2016-10-21 | 2017-08-01 | 遨博(北京)智能科技有限公司 | 一种机器人仿真控制方法及装置 |
KR20180063515A (ko) * | 2016-12-02 | 2018-06-12 | 두산로보틱스 주식회사 | 로봇 교시장치 및 이의 교시방법 |
US20180297202A1 (en) * | 2017-04-14 | 2018-10-18 | Seiko Epson Corporation | Simulation Apparatus And Robot Control Apparatus |
CN110434856A (zh) * | 2019-08-23 | 2019-11-12 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种焊接控制方法、装置、存储介质及焊接机器人 |
CN110815189A (zh) * | 2019-11-20 | 2020-02-21 | 福州大学 | 基于混合现实的机器人快速示教***及方法 |
CN111390908A (zh) * | 2020-03-26 | 2020-07-10 | 哈尔滨工业大学 | 一种基于网页的机械臂虚拟拖动方法 |
CN112659124A (zh) * | 2020-12-14 | 2021-04-16 | 南昌大学 | 一种基于Android***的虚拟仿真与控制*** |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114952866A (zh) * | 2022-07-12 | 2022-08-30 | 中国铁建重工集团股份有限公司 | 一种液驱机械臂的控制方法、装置、电子设备及存储介质 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20180036882A1 (en) | Layout setting method and layout setting apparatus | |
US20190143524A1 (en) | Programming assistance apparatus, robot system, and method for generating program | |
CN107443375B (zh) | 机器人原点标定方法、装置、存储介质和计算机设备 | |
CN109960178B (zh) | 机器人及其关节运动控制方法、装置 | |
US20180036883A1 (en) | Simulation apparatus, robot control apparatus and robot | |
CN111002315B (zh) | 一种轨迹规划方法、装置及机器人 | |
CN113618742B (zh) | 一种机器人避障方法、装置和机器人 | |
CN112720479B (zh) | 一种机器人姿态控制方法、装置及机器人 | |
CN112975954B (zh) | 机械臂的控制方法、计算机设备和存储介质 | |
CN113119104B (zh) | 机械臂控制方法、机械臂控制装置、计算设备及*** | |
CN111113429B (zh) | 一种动作模仿方法、动作模仿装置及终端设备 | |
CN109311155B (zh) | 一种工业机器人的工具坐标系原点的标定方法及装置 | |
CN109877828B (zh) | 机器点位调试方法、装置、计算机设备和存储介质 | |
CN113084791B (zh) | 机械臂控制方法、机械臂控制装置及终端设备 | |
CN115703227A (zh) | 机器人的控制方法、机器人以及计算机可读存储介质 | |
CN113290560A (zh) | 机器人运动控制方法、装置、电子设备及存储介质 | |
CN113290553A (zh) | 轨迹生成装置、多连杆***以及轨迹生成方法 | |
CN112428263B (zh) | 机械臂控制方法、装置及聚类模型训练方法 | |
JP2020175471A (ja) | 情報処理装置、情報処理方法、プログラム、及び記録媒体 | |
CN113733107B (zh) | 机器人拖动示教的方法、机器人及计算机存储介质 | |
CN114851190A (zh) | 面向低频驱控一体的机械臂轨迹规划方法及*** | |
CN114734435A (zh) | 一种基于超球面的编码器校准方法、装置及*** | |
RU160034U1 (ru) | Устройство ввода с тактильной обратной связью с дополнительными степенями свободы | |
CN118046394B (zh) | 一种遥操作的运动控制方法、装置、***及存储介质 | |
JP7232704B2 (ja) | ロボットプログラム評価装置、ロボットプログラム評価方法及びロボットプログラム評価プログラム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210824 |
|
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |