一种机器人运动控制方法、装置及机器人的制作方法

文档序号:9514895阅读:513来源:国知局
一种机器人运动控制方法、装置及机器人的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及人工智能技术领域,特别是涉及一种机器人运动控制方法、装置及机器人。
【背景技术】
[0002]随着物联网和智能家居的深度发展,智能设备也随之增多,为了便于管理和控制,机器人逐渐成为这些智能设备的中心。机器人能够根据指令运动到指定地点,并进行相应的操作,为智能家居的使用提供了极大的便利。然而,在机器人运行过程中,如果机器人接到停止命令立即停止,则会出现“急刹车”情况,导致机器人头部、腰部等部件摇晃、受伤甚至脱落。

【发明内容】

[0003]本发明要解决的技术问题是提供一种机器人运动控制方法、装置及机器人,用以解决现有技术中机器人的运动控制容易导致机器人受伤的问题。
[0004]—方面,本发明提供一种机器人运动控制方法,包括:获取机器人运动的当前理论速度、目标速度和动力参数;根据所述当前理论速度和所述动力参数确定所述机器人的当前实际速度;根据所述目标速度与所述当前实际速度之差以及预设的加速度,确定速度变化所需要的变速时间,以使所述机器人以所述加速度匀变速变化为所述目标速度。
[0005]可选的,所述动力参数包括电池电量百分比或驱动电压。
[0006]可选的,所述根据所述当前理论速度和所述动力参数确定所述机器人的当前实际速度包括:如果所述动力参数高于或等于第一阈值,确定所述当前实际速度等于所述当前理论速度;如果所述动力参数低于所述第一阈值且高于所述第二阈值,确定所述当前实际速度等于所述当前理论速度乘以修正系数,其中,所述第二阈值小于所述第一阈值,所述修正系数大于0且小于1。
[0007]可选的,所述动力参数为电池电量百分比,所述修正系数等于所述电池电量百分比的平方。
[0008]可选的,所述动力参数为驱动电压,所述获取机器人运动的当前理论速度、目标速度和动力参数包括:通过读取速度设置值获取所述当前理论速度和所述目标速度,通过读取输入马达的驱动电压获取所述动力参数;所述根据所述当前理论速度和所述动力参数确定所述机器人的当前实际速度之前,所述方法还包括:根据映射表或函数关系将所述驱动电压转化成对应的电池电量百分比;所述根据所述当前理论速度和所述动力参数确定所述机器人的当前实际速度包括:如果所述电池电量百分比高于或等于第一阈值,确定所述当前实际速度等于所述当前理论速度;如果所述电池电量百分比低于所述第一阈值且高于所述第二阈值,确定所述当前实际速度等于所述当前理论速度乘以修正系数,其中,所述第二阈值小于所述第二阈值,所述修正系数等于所述电池电量百分比的平方。
[0009]可选的,所述第一阈值为95%,所述第二阈值为10%。
[0010]另一方面,本发明还提供一种机器人运动控制装置,包括:获取单元,用于获取机器人运动的当前理论速度、目标速度和动力参数;速度确定单元,用于根据所述当前理论速度和所述动力参数确定所述机器人的当前实际速度;时间确定单元,还用于根据所述目标速度与所述当前实际速度之差以及预设的加速度,确定速度变化所需要的变速时间,以使所述机器人以所述加速度匀变速变化为所述目标速度。
[0011 ] 可选的,所述动力参数包括电池电量百分比或驱动电压。
[0012]可选的,所述速度确定单元,具体用于:如果所述动力参数高于或等于第一阈值,确定所述当前实际速度等于所述当前理论速度;如果所述动力参数低于所述第一阈值且高于所述第二阈值,确定所述当前实际速度等于所述当前理论速度乘以修正系数,其中,所述第二阈值小于所述第二阈值,所述修正系数大于0且小于1。
[0013]可选的,所述动力参数为电池电量百分比,所述修正系数等于所述电池电量百分比的平方。
[0014]可选的,所述动力参数为驱动电压,所述获取单元,具体用于通过读取速度设置值获取所述当前理论速度和所述目标速度,通过读取输入马达的驱动电压获取所述动力参数;所述装置还包括转化单元,用于在根据所述当前理论速度和所述动力参数确定所述机器人的当前实际速度之前,根据映射表或函数关系将所述驱动电压转化成对应的电池电量百分比;所述速度确定单元,具体用于:如果所述电池电量百分比高于或等于第一阈值,确定所述当前实际速度等于所述当前理论速度;如果所述电池电量百分比低于所述第一阈值且高于所述第二阈值,确定所述当前实际速度等于所述当前理论速度乘以修正系数,其中,所述第二阈值小于所述第二阈值,所述修正系数等于所述电池电量百分比的平方。
[0015]另一方面,本发明还提供一种机器人,包括本发明提供的任一种机器人运动控制
目.ο
[0016]本发明实施例提供的机器人运动控制方法、装置及机器人,能够获取机器人运动的当前理论速度、目标速度和动力参数,并根据所述当前理论速度和所述动力参数确定所述机器人的当前实际速度,然后根据所述目标速度与所述当前实际速度之差以及预设的加速度,确定速度变化所需要的变速时间,以便使所述机器人以所述加速度匀变速变化为所述目标速度,从而避免了机器人速度突变带来的损伤,有效提高了机器人性能。
【附图说明】
[0017]图1是本发明实施例提供的机器人运动控制方法的一种流程图;
[0018]图2是本发明实施例提供的机器人运动控制方法的另一种流程图;
[0019]图3是本发明实施例提供的机器人运动控制装置的一种结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]以下结合附图对本发明进行详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不限定本发明。
[0021]如图1所示,本发明的实施例提供一种机器人运动控制方法,包括:
[0022]S11,获取机器人运动的当前理论速度、目标速度和动力参数;
[0023]S12,根据所述当前理论速度和所述动力参数确定所述机器人的当前实际速度;
[0024]S13,根据所述目标速度与所述当前实际速度之差以及预设的加速度,确定速度变化所需要的变速时间,以使所述机器人以所述加速度匀变速变化为所述目标速度。
[0025]本发明实施例提供的机器人运动控制方法,能够获取机器人运动的当前理论速度、目标速度和动力参数,并根据所述当前理论速度和所述动力参数确定所述机器人的当前实际速度,然后根据所述目标速度与所述当前实际速度之差以及预设的加速度,确定速度变化所需要的变速时间,以便使所述机器人以所述加速度匀变速变化为所述目标速度,从而避免了机器人速度突变带来的损伤,有效提高了机器人性能。
[0026]可以理解的,机器人可以在用户或终端的控制下运动到指定地点完成指定任务,因此一般都是用电池等储能设备提供动力。这样随之而来的一个问题就是,随着储能设备能量的释放,其对外提供动力的能力也会相对下降,因此,对于软件程序上设置的运动速度,机器人未必就能达到。因此,通过读设置参数获得的运动速度有可能并不是机器人当前的真实速度,按照读取设置参数来控制运动速度控制也就不够精准。
[0027]为了解决上述问题,本发明实施例在步骤S11中,分别获取机器人运动的当前理论速度、目标速度和动力参数,其中动力参数可以为一切表征机器人动力情况的参数,如电池电量百分比或驱动电压等。当前理论速度和目标速度可以通过读取程序或寄存器中的设置参数来获取,动力参数可以通过直接读取动力系统的状态参数,也可以通过马达实际获得的动力估算出相应的动力参数。
[0028]具体而言,在步骤S12中,根据所述当前理论速度和所述动力参数确定所述机器人的当前实际速度包括:
[0029]如果所述动力参数高于或等于第一阈值,确定所述当前实际速度等于所述当前理论速度;
[0030]如果所述动力参数低于所述第一阈值且高于所述第二阈值,确定所述当前实际速度等于所述当前理论速度乘以修正系数,其中,所述第二阈值小于所述第一阈值,所述修正系数大于0且小于1。
[0031]也就是说,如果动力参数较高,说明可以给机器人提供较为充足的动力,则当前实际速度可以与当前理论速度相等。反之,如果动力参数较低,说明给机器人提供的动力有所不足,当前实际速度应该小于当前理论速度,因此需要对当前理论值进行修正。可选的,修正系数可以与动力参数相关。例如,在本发明的一个实施例中,动力参数为电池电量百分比,则所述修正系数等于所述电池电量百分比的平方。当然,在本发明的其他实施例中,修正系数与动力参数还可以具有其他函数关系,本发明的实施例对此不限。
[0032]可选的,在本发明的另一个实施例中,动力参数为驱动电压,则步骤S11中获取机器人运动的当前理论速度、目标速度和动力参数具体可包括:通过读取速度设置值获取所述当前理论速度和目标速度,通过读取输入马达的驱动电压获取所述动力参数。在步骤S12所述的根据所述当前理论速度和所述动力参数确定所述机器人的当前实际速度之前,本实施例提供的机器人运动控制方法还包括:根据映射表或函数关系将所述驱动电压转化成对应的电池电量百分比;相应的,所述根据所述当前理论速度和所述动力参数确定所述机器人的当前实际速度具体可包括:
[0033]如果所述电池电量百分比高于或等于第一阈值,确定所述当前实际速度等于所述当前理论速度;
[0034]如果所述电池电量百分比低于所述第一阈值且高于所述第二阈值,确定所述当前实际速度等于所述当前理论速度乘以修正系数,其中,所述第二阈值小于所述第二阈值,所述修正系数等于所述电池电量百分比的平方。
[0035]可选的,上述实施例中,第一阈值和第二阈值的具体数值可以根据机器人动力系统的特征来定义和选取,例如,第一阈值可以为95 %,第二阈值可以为10
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