本公開(kāi)涉及機(jī)器人，尤其涉及機(jī)器人軌跡確定方法、裝置、機(jī)器人、介質(zhì)及程序產(chǎn)品。

背景技術(shù)：

1、腿臂復(fù)合的機(jī)器人可以適應(yīng)于較復(fù)雜的地形和工作環(huán)境，可以替代人類(lèi)完成多接觸和長(zhǎng)序列的操作任務(wù)，因此被廣泛應(yīng)用于家庭服務(wù)、工業(yè)巡檢、救援消防等多種場(chǎng)景。

2、腿臂復(fù)合的機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)往往具有高非線性、高自由度、混合連續(xù)系統(tǒng)和離散系統(tǒng)等特點(diǎn)，因此，腿臂復(fù)合的機(jī)器人的自主規(guī)劃具有較高的難度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為克服相關(guān)技術(shù)中存在的問(wèn)題，本公開(kāi)提供一種機(jī)器人軌跡確定方法、裝置、機(jī)器人、介質(zhì)及程序產(chǎn)品。

2、根據(jù)本公開(kāi)實(shí)施例的第一方面，提供一種機(jī)器人軌跡確定方法，所述機(jī)器人包括機(jī)器人本體、機(jī)器人足和機(jī)械臂，所述機(jī)器人足和所述機(jī)械臂分別與所述機(jī)器人本體構(gòu)成運(yùn)動(dòng)支鏈，所述方法包括：

3、獲取所述機(jī)器人預(yù)計(jì)完成目標(biāo)任務(wù)過(guò)程中的狀態(tài)變量、控制變量和所有所述運(yùn)動(dòng)支鏈的末端與目標(biāo)物體的狀態(tài)信息，所述狀態(tài)信息用于表征所述運(yùn)動(dòng)支鏈的末端與所述目標(biāo)物體是否接觸；

4、根據(jù)所述狀態(tài)變量、所述控制變量和所述狀態(tài)信息，構(gòu)建評(píng)價(jià)模型；

5、根據(jù)所述評(píng)價(jià)模型，確定滿(mǎn)足預(yù)設(shè)約束的參考軌跡，所述參考軌跡用于指示所述機(jī)器人完成所述目標(biāo)任務(wù)。

6、可選的，所述過(guò)程包括多個(gè)目標(biāo)分段，相鄰的所述目標(biāo)分段的所有所述運(yùn)動(dòng)支鏈對(duì)應(yīng)的所述狀態(tài)信息中至少有一者是不同的，所述根據(jù)所述狀態(tài)變量、所述控制變量和所述狀態(tài)信息，構(gòu)建評(píng)價(jià)模型，包括：

7、確定各目標(biāo)分段所對(duì)應(yīng)的所述狀態(tài)變量、所述控制變量和所述狀態(tài)信息；

8、根據(jù)各所述目標(biāo)分段所對(duì)應(yīng)的所述狀態(tài)變量、所述控制變量和所述狀態(tài)信息，構(gòu)建與各所述目標(biāo)分段對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)模型；

9、所述根據(jù)所述評(píng)價(jià)模型，確定滿(mǎn)足預(yù)設(shè)約束的參考軌跡，包括：

10、根據(jù)與各所述目標(biāo)分段對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)模型，確定滿(mǎn)足所述預(yù)設(shè)約束的目標(biāo)子軌跡；

11、根據(jù)所有所述目標(biāo)子軌跡，確定所述參考軌跡。

12、可選的，所述方法還包括：

13、確定本次切換第一目標(biāo)運(yùn)動(dòng)支鏈的狀態(tài)信息的行為所對(duì)應(yīng)的第一時(shí)刻；

14、確定上一次切換第二目標(biāo)運(yùn)動(dòng)支鏈的狀態(tài)信息的行為所對(duì)應(yīng)的第二時(shí)刻，所述第一目標(biāo)運(yùn)動(dòng)支鏈和所述第二目標(biāo)運(yùn)動(dòng)支鏈為所有所述運(yùn)動(dòng)支鏈中的任意一者；

15、根據(jù)所述第一時(shí)刻和所述第二時(shí)刻，確定目標(biāo)分段。

16、可選的，所述運(yùn)動(dòng)支鏈的末端的接觸類(lèi)型包括不能被抓握的點(diǎn)接觸末端和能被抓握的面接觸末端，所述不能被抓握的點(diǎn)接觸末端對(duì)應(yīng)的所述控制變量包括接觸力，所述能被抓握的面接觸末端對(duì)應(yīng)的所述控制變量包括所述接觸力和接觸力矩。

17、可選的，所述目標(biāo)物體的接觸類(lèi)型包括能被抓握的點(diǎn)接觸目標(biāo)和不能被抓握的面接觸目標(biāo)，所述能被抓握的點(diǎn)接觸目標(biāo)對(duì)應(yīng)的所述控制變量包括所述接觸力，所述不能被抓握的面接觸目標(biāo)對(duì)應(yīng)的所述控制變量包括所述接觸力和所述接觸力矩。

18、可選的，通過(guò)離線計(jì)算方式確定所述參考軌跡。

19、可選的，所述控制變量包括所述機(jī)器人的關(guān)節(jié)力矩、關(guān)節(jié)的速度和所述運(yùn)動(dòng)支鏈的末端的接觸力中的至少一項(xiàng)；

20、所述狀態(tài)變量包括所述機(jī)器人質(zhì)心的位姿、所述質(zhì)心的速度、關(guān)節(jié)的位姿、關(guān)節(jié)的速度、目標(biāo)物體的位姿、目標(biāo)物體的速度、所述機(jī)器人的機(jī)身動(dòng)量、所述末端位移以及所述末端的速度中的至少一項(xiàng)。

21、根據(jù)本公開(kāi)實(shí)施例的第二方面，提供一種機(jī)器人軌跡確定裝置，所述機(jī)器人包括機(jī)器人本體、機(jī)器人足和機(jī)械臂，所述機(jī)器人足和所述機(jī)械臂分別與所述機(jī)器人本體構(gòu)成運(yùn)動(dòng)支鏈，所述裝置包括：

22、獲取模塊，被配置為獲取所述機(jī)器人預(yù)計(jì)完成目標(biāo)任務(wù)過(guò)程中的狀態(tài)變量、控制變量和所有所述運(yùn)動(dòng)支鏈的末端與目標(biāo)物體的狀態(tài)信息，所述狀態(tài)信息用于表征所述運(yùn)動(dòng)支鏈的末端與所述目標(biāo)物體是否接觸；

23、構(gòu)建模塊，被配置為根據(jù)所述狀態(tài)變量、所述控制變量和所述狀態(tài)信息，構(gòu)建評(píng)價(jià)模型；

24、第一確定模塊，被配置為根據(jù)所述評(píng)價(jià)模型，確定滿(mǎn)足預(yù)設(shè)約束的參考軌跡，所述參考軌跡用于指示所述機(jī)器人完成所述目標(biāo)任務(wù)

25、根據(jù)本公開(kāi)實(shí)施例的第三方面，提供一種機(jī)器人，所述機(jī)器人包括機(jī)器人本體、機(jī)器人足和機(jī)械臂，所述機(jī)器人足和所述機(jī)械臂分別與所述機(jī)器人本體構(gòu)成運(yùn)動(dòng)支鏈，所述機(jī)器人還包括：

26、處理器；

27、用于存儲(chǔ)處理器可執(zhí)行指令的存儲(chǔ)器；

28、其中，所述處理器被配置為：

29、獲取所述機(jī)器人預(yù)計(jì)完成目標(biāo)任務(wù)過(guò)程中的狀態(tài)變量、控制變量和所有所述運(yùn)動(dòng)支鏈的末端與目標(biāo)物體的狀態(tài)信息，所述狀態(tài)信息用于表征所述運(yùn)動(dòng)支鏈的末端與所述目標(biāo)物體是否接觸；

30、根據(jù)所述狀態(tài)變量、所述控制變量和所述狀態(tài)信息，構(gòu)建評(píng)價(jià)模型；

31、根據(jù)所述評(píng)價(jià)模型，確定滿(mǎn)足預(yù)設(shè)約束的參考軌跡，所述參考軌跡用于指示所述機(jī)器人完成所述目標(biāo)任務(wù)。

32、根據(jù)本公開(kāi)實(shí)施例的第四方面，提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序指令，該程序指令被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)本公開(kāi)第一方面所提供的機(jī)器人軌跡確定方法的步驟。

33、根據(jù)本公開(kāi)實(shí)施例的第五方面，提供一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)本公開(kāi)第一方面所提供的機(jī)器人軌跡確定方法的步驟。

34、本公開(kāi)的實(shí)施例提供的技術(shù)方案可以包括以下有益效果：將機(jī)器人足和機(jī)械臂等效為相同的連接到機(jī)器人本體的運(yùn)動(dòng)支鏈，從而打破腿臂分離控制的現(xiàn)狀；在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建與所有運(yùn)動(dòng)支鏈相關(guān)的評(píng)價(jià)模型，并對(duì)評(píng)價(jià)模型進(jìn)行求解，從而得到參考軌跡，以此提升依據(jù)參考軌跡控制機(jī)器人完成目標(biāo)任務(wù)時(shí)機(jī)器人全身的協(xié)調(diào)性。

35、應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本公開(kāi)。

技術(shù)特征：

1.一種機(jī)器人軌跡確定方法，其特征在于，所述機(jī)器人包括機(jī)器人本體、機(jī)器人足和機(jī)械臂，所述機(jī)器人足和所述機(jī)械臂分別與所述機(jī)器人本體構(gòu)成運(yùn)動(dòng)支鏈，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述過(guò)程包括多個(gè)目標(biāo)分段，相鄰的所述目標(biāo)分段的所有所述運(yùn)動(dòng)支鏈對(duì)應(yīng)的所述狀態(tài)信息中至少有一者是不同的，所述根據(jù)所述狀態(tài)變量、所述控制變量和所述狀態(tài)信息，構(gòu)建評(píng)價(jià)模型，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述運(yùn)動(dòng)支鏈的末端的接觸類(lèi)型包括不能被抓握的點(diǎn)接觸末端和能被抓握的面接觸末端，所述不能被抓握的點(diǎn)接觸末端對(duì)應(yīng)的所述控制變量包括接觸力，所述能被抓握的面接觸末端對(duì)應(yīng)的所述控制變量包括所述接觸力和接觸力矩。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述目標(biāo)物體的接觸類(lèi)型包括能被抓握的點(diǎn)接觸目標(biāo)和不能被抓握的面接觸目標(biāo)，所述能被抓握的點(diǎn)接觸目標(biāo)對(duì)應(yīng)的所述控制變量包括所述接觸力，所述不能被抓握的面接觸目標(biāo)對(duì)應(yīng)的所述控制變量包括所述接觸力和所述接觸力矩。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，通過(guò)離線計(jì)算方式確定所述參考軌跡。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，

8.一種機(jī)器人軌跡確定裝置，其特征在于，所述機(jī)器人包括機(jī)器人本體、機(jī)器人足和機(jī)械臂，所述機(jī)器人足和所述機(jī)械臂分別與所述機(jī)器人本體構(gòu)成運(yùn)動(dòng)支鏈，所述裝置包括：

9.一種機(jī)器人，其特征在于，所述機(jī)器人包括機(jī)器人本體、機(jī)器人足和機(jī)械臂，所述機(jī)器人足和所述機(jī)械臂分別與所述機(jī)器人本體構(gòu)成運(yùn)動(dòng)支鏈，所述機(jī)器人還包括：

10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1~7中任一項(xiàng)所述方法的步驟。

11.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其特征在于，包括計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1~7中任一項(xiàng)所述的方法的步驟。

技術(shù)總結(jié)
本公開(kāi)涉及機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種機(jī)器人軌跡確定方法、裝置、機(jī)器人、介質(zhì)及程序產(chǎn)品，所述機(jī)器人包括機(jī)器人本體、機(jī)器人足和機(jī)械臂，所述機(jī)器人足和所述機(jī)械臂分別與所述機(jī)器人本體構(gòu)成運(yùn)動(dòng)支鏈，方法包括：獲取機(jī)器人預(yù)計(jì)完成目標(biāo)任務(wù)過(guò)程中的狀態(tài)變量、控制變量和所有運(yùn)動(dòng)支鏈的末端與目標(biāo)物體的狀態(tài)信息，狀態(tài)信息用于表征運(yùn)動(dòng)支鏈的末端與所述目標(biāo)物體是否接觸；根據(jù)狀態(tài)變量、控制變量和狀態(tài)信息，構(gòu)建評(píng)價(jià)模型；根據(jù)評(píng)價(jià)模型，確定滿(mǎn)足預(yù)設(shè)約束的參考軌跡，參考軌跡用于控制機(jī)器人完成目標(biāo)任務(wù)，該方法打破腿臂分離控制的現(xiàn)狀，以此提升依據(jù)參考軌跡控制機(jī)器人完成目標(biāo)任務(wù)時(shí)機(jī)器人全身的協(xié)調(diào)性。

技術(shù)研發(fā)人員：馬漢新
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京小米機(jī)器人技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9