一种仿生机器人的控制方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种仿生机器人的控制方法及装置,属于机器人领域。方法包括：采集人体的关节运动信息，人体的关节运动信息中包括人体关节运动角度；根据人体关节运动角度，生成运动指令，运动指令中包括人体关节运动角度；将运动指令发送给机器人，以使机器人根据运动指令中包括的人体关节运动角度进行相应的关节运动。通过本发明可以使机器人模仿人体关节运动，该方法可以普遍被应用于流水线作业中。另外，由于该方法支持保存运动指令，不仅使得机器人可以根据该保存的运动指令一直进行流水线作业，而且在自动化流水线工作的时候，可以实现手把手教学，操作方便，可以统一员工的操作，保证生产的产品精确度高。
【专利说明】一种仿生机器人的控制方法及装置
【技术领域】
[0001]本发明实施例涉及机器人领域，尤其涉及一种仿生机器人的控制方法及装置。
【背景技术】
[0002]在信息化社会高速发展的进程中，智能机器人是信息科学进步的高端产物和典型代表。它已经在工业制造、自动化、医疗设备、军事应用、科学探索等诸多领域起到了无法替代的作用。随着信息化程度的不断提高，人们对于机器人要求也随之增加，由精密机械控制向智能化不断发展。
[0003]现有的技术中，机器人或虚拟角色要按照人的意志动作，通常是采用软件编程方法，把要求动作编入程序指令中，虽能按步产生动作，但编程复杂，且应变性差，复杂的编程限定了其发展。未来的机器人市场需求也在不断扩大，机器人智能化装备会不断涌现，机器人的应用更趋向简单化方向发展。
【发明内容】
[0004]本发明实施例提供一种仿生机器人的控制方法及装置，用以解决现有技术中存在的问题。所述技术方案如下:
[0005]第一方面，提供了一种仿生机器人的控制方法，所述方法包括:
[0006]采集人体的关节运动信息，所述人体的关节运动信息中包括人体关节运动角度；
[0007]根据所述人体关节运动角度，生成运动指令，所述运动指令中包括所述人体关节运动角度；
[0008]将所述运动指令发送给所述机器人，以使所述机器人根据所述运动指令中包括的所述人体关节运动角度进行相应的关节运动。
[0009]优选地，所述将所述运动指令发送给所述机器人，以使所述机器人根据所述运动指令中包括的所述运动角度进行相应的关节运动之后，还包括:
[0010]采集机器人的关节运动信息，所述机器人的关节运动信息中包括机器人的关节运动角度；
[0011]若确定所述机器人的关节运动角度与所述人体关节运动角度一致，则保存所述运动指令。
[0012]优选地，所述采集机器人的关节运动信息，所述机器人的关节运动信息中包括机器人的关节运动角度之后，还包括:
[0013]若确定所述机器人的关节运动角度与所述人体关节运动角度不一致，则生成调整指令，所述调整指令中包括所述机器人的关节运动角度与所述人体关节运动角度之差值；
[0014]将所述调整指令发送给所述机器人，以使所述机器人根据所述调整指令调整所述机器人的关节运动角度。
[0015]优选地，所述保存所述运动指令之后，还包括:
[0016]调取所述运动指令，将所述运动指令发送给所述机器人，以使所述机器人根据所述运动指令中包括的所述人体关节运动角度进行相应的关节运动。
[0017]另一方面，提供了一种仿生机器人的控制装置，所述装置包括:
[0018]第一采集模块，用于采集人体的关节运动信息，所述人体的关节运动信息中包括人体关节运动角度；
[0019]第一生成模块，用于根据所述人体关节运动角度，生成运动指令，所述运动指令中包括所述人体关节运动角度；
[0020]第一发送模块，用于将所述运动指令发送给所述机器人，以使所述机器人根据所述运动指令中包括的所述人体关节运动角度进行相应的关节运动。
[0021]优选地，所述装置，还包括:
[0022]第二采集模块，用于采集机器人的关节运动信息，所述机器人的关节运动信息中包括机器人的关节运动角度；
[0023]确定模块，用于确定所述机器人的关节运动角度与所述人体关节运动角度是否一致；
[0024]保存模块，用于若所述确定模块确定所述机器人的关节运动角度与所述人体关节运动角度一致，则保存所述运动指令。
[0025]优选地，所述装置，还包括:
[0026]第二生成模块，用于若所述确定模块确定所述机器人的关节运动角度与所述人体关节运动角度不一致，则生成调整指令，所述调整指令中包括所述机器人的关节运动角度与所述人体关节运动角度之差值；
[0027]第二发送模块，用于将所述调整指令发送给所述机器人，以使所述机器人根据所述调整指令调整所述机器人的关节运动角度。
[0028]优选地，所述装置，还包括:
[0029]调取模块，用于调取所述运动指令，将所述运动指令发送给所述机器人，以使所述机器人根据所述运动指令中包括的所述人体关节运动角度进行相应的关节运动。
[0030]本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是:
[0031]通过采集人体的关节运动信息，并将该人体的关节运动信息生成运动指令后，将该运动指令发送给机器人，使机器人可以根据该运动指令中包括的人体关节运动角度进行相应的关节运动，保证了机器人可以模仿人体关节运动，该方法可以普遍被应用于流水线作业中。另外，由于该方法支持保存运动指令，不仅使得机器人可以根据该保存的运动指令一直进行流水线作业，而且在自动化流水线工作的时候，可以实现手把手教学，操作方便，可以统一员工的操作，保证生产的产品精确度高。
【专利附图】
【附图说明】
[0032]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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。
[0033]图1为本发明实施例一提供的一种仿生机器人的控制方法的流程示意图。
[0034][0035]【具体实施方式】
[0036]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0037]实施例一
[0038]参见图1，本发明实施例提供了 一种仿生机器人的控制方法，本发明实施例提供的方法流程包括:
[0039]101:采集人体的关节运动信息，该人体的关节运动信息中包括人体关节运动角度。
[0040]102:根据人体关节运动角度，生成运动指令,该运动指令中包括人体关节运动角度。
[0041]103:将运动指令发送给机器人，以使机器人根据运动指令中包括的人体关节运动角度进行相应的关节运动。
[0042]优选地，将运动指令发送给机器人，以使机器人根据第运动指令中包括的运动角度进行相应的关节运动之后，还包括:
[0043]采集机器人的关节运动信息，机器人的关节运动信息中包括机器人的关节运动角度；
[0044]若确定机器人的关节运动角度与人体关节运动角度一致，则保存运动指令。
[0045]优选地，采集机器人的关节运动信息，机器人的关节运动信息中包括机器人的关节运动角度之后，还包括:
[0046]若确定机器人的关节运动角度与人体关节运动角度不一致，则生成调整指令，调整指令中包括机器人的关节运动角度与人体关节运动角度之差值；
[0047]将调整指令发送给机器人，以使机器人根据调整指令调整机器人的关节运动角度。
[0048]优选地，保存运动指令之后，还包括:
[0049]调取运动指令，将运动指令发送给机器人，以使机器人根据运动指令中包括的人体关节运动角度进行相应的关节运动。
[0050]本发明实施例提供的方法，通过采集人体的关节运动信息，并将该人体的关节运动信息生成运动指令后，将该运动指令发送给机器人，使机器人可以根据该运动指令中包括的人体关节运动角度进行相应的关节运动，保证了机器人可以按照人体关节运动角度来模仿人体的关节运动角度，该方法可以普遍被应用于流水线作业中。另外，由于该方法支持保存运动指令，不仅使得机器人可以根据该保存的运动指令一直进行流水线作业，而且在自动化流水线工作的时候，可以实现手把手教学，操作方便，可以统一员工的操作，保证生产的产品精确度高。
[0051]实施例二
[0052]本发明实施例提供了一种仿生机器人的控制方法，本发明实施例提供的方法流程包括:
[0053]201:采集人体的关节运动信息，该人体的关节运动信息中包括人体关节运动角度。
[0054]针对该步骤，为了使后续机器人可以根据人体的关节运动信息模仿人体的关节运动，需要采集人体的关节运动信息。然而，由于机器人在实际作业时，需要根据人体的关节运动角度进行相应的模仿动作，所以该关节运动信息中包括人体关节运动角度。关于采集人体的关节运动信息的方式，本发明实施例不进行具体限定，具体实施时，包括但不限于通过模拟角度传感器采集人体的关节运动信息。
[0055]需要说明的是，当通过模拟角度传感器采集人体的关节运动信息时，采集到的人体关节运动信息为模拟信号。当人体关节运动信息为模拟信号时，可以避免现有技术中当采集到的信号为数字信号时，需要再对采集到的数字信号进行繁琐的外部数字转换处理，不仅操作简单，而且节省了运行外部数字转换处理的费用。
[0056]202:根据人体关节运动角度,生成运动指令,该运动指令中包括人体关节运动角度。
[0057]针对该步骤，由于机器人在模仿人体的关节运动角度时，并不能直接处理采集到的人体关节运动信息，因此，在处采集到的人体关节运信息后，需要将该关节运动信息生成机器人可以处理的运动指令，并在该运动指令中包括人体关节运动角度。关于生成运动指令的方式，本发明实施例不进行具体限定，例如，可以在采集到人体关节运动信息后，将该人体关节运动信息发送至信号处理器，由信号处理器根据采集到人体关节运动信息生成运动指令。关于生成的运动指令的形式，可以有很多种，例如可以为二进制形式，本发明实施例不进行具体限定。
[0058]203:将运动指令发送给机器人，以使机器人根据运动指令中包括的人体关节运动角度进行相应的关节运动。
[0059]针对该步骤，关于将运动指令发送给机器人的方式，本发明实施例不作具体限定。例如，可以通过并行接口或串行接口将运动指令发送给机器人。机器人在接收运动指令后，可以根据该运动指令中包括的人体关节运动角度进行相应的关节运动。
[0060]204:采集机器人的关节运动信息，机器人的关节运动信息中包括机器人的关节运动角度。
[0061]针对该步骤，为了确定机器人是否能按照人体关节运动角度进行相应的作业，需要采集机器人的关节运动信息，机器人的关节运动信息中包括机器人的关节运动角度。关于采集机器人的关节运动信息的方式，本发明实施例也不进行具体限定，具体实施时，仍可以通过模拟角度传感器采集机器人的关节运动角度。
[0062]205:确定机器人的关节运动角度与人体关节运动角度是否一致，如果一致，执行步骤206，如果不一致，跳至步骤207。
[0063]针对该步骤，为了判断机器人能否按照采集到的人体关节运动角度进行相应的作业，需要确定机器人的关节运动角度与人体关节运动角度是否一致。关于确定机器人的关节运动角度与人体关节运动角度是否一致的方式，可以有很多种，例如，可以将采集到的机器人的关节运动角度与人体关节运动角度进行对比，比较两者的数据是否一致来实现。当然，还可以采用其他方式确定机器人的关节运动角度与人体关节运动角度是否一致，本发明实施例不进行具体限定。
[0064]206:确定机器人的关节运动角度与人体关节运动角度一致，则保存运动指令。[0065]针对该步骤，如果确定机器人的关节运动角度与人体关节运动角度一致，则保存运动指令，以使后续机器人可以根据该运动指令模仿人体的关节运动角度。关于保存运动指令的结构，本发明实施例不进行具体限定，具体实施时，包括但不限于只读存储器、随机存储器等。
[0066]207:若确定机器人的关节运动角度与人体关节运动角度不一致，则生成调整指令，调整指令中包括机器人的关节运动角度与人体关节运动角度之差值。
[0067]针对该步骤，当确定采集到的机器人的关节运动角度与人体关节运动角度不一致时，则需要调整机器人的关节运动角度，使机器人可以按照人体关节运动角度进行相应的动作。在调整机器人的关节运动角度时，可以生成包括机器人的关节运动角度与人体关节运动角度之差值的调整指令关于生成调整指令的方式，本发明实施例不进行具体限定。
[0068]208:将调整指令发送给机器人，以使机器人根据调整指令调整机器人的关节运动角度。
[0069]针对该步骤，本发明实施例对调整指令发送给机器人的方式不进行限定。
[0070]209:调取运动指令，将运动指令发送给机器人，以使机器人根据运动指令中包括的人体关节运动角度进行相应的关节运动。
[0071]针对该步骤，本发明实施例不对调取运动指令的方式进行限定。
[0072]本发明实施例提供的方法，通过采集人体的关节运动信息，并将该人体的关节运动信息生成运动指令后，将该运动指令发送给机器人，使机器人可以根据该运动指令中包括的人体关节运动角度进行相应的关节运动，保证了机器人可以模仿人体关节运动，该方法可以普遍被应用于流水线作业中。另外，由于该方法支持保存运动指令，不仅使得机器人可以根据该保存的运动指令一直进行流水线作业，而且在自动化流水线工作的时候，可以实现手把手教学，操作方便，可以统一员工的操作，保证生产的产品精确度高。
[0073]实施例三
[0074]本发明实施例提供了一种仿生机器人的控制装置，本发明实施例提供的装置包括:
[0075]第一采集模块，用于采集人体的关节运动信息，人体的关节运动信息中包括人体关节运动角度；
[0076]第一生成模块，用于根据人体关节运动角度，生成运动指令，运动指令中包括人体关节运动角度；
[0077]第一发送模块，用于将运动指令发送给机器人，以使机器人根据运动指令中包括的人体关节运动角度进行相应的关节运动。
[0078]优选地，装置，还包括:
[0079]第二采集模块，用于采集机器人的关节运动信息，机器人的关节运动信息中包括机器人的关节运动角度；
[0080]确定模块，用于确定机器人的关节运动角度与人体关节运动角度是否一致；
[0081]保存模块，用于若确定模块确定机器人的关节运动角度与人体关节运动角度一致，则保存运动指令。
[0082]优选地,装置,还包括:
[0083]第二生成模块，用于若确定模块确定机器人的关节运动角度与人体关节运动角度不一致，则生成调整指令，调整指令中包括机器人的关节运动角度与人体关节运动角度之
差值;
[0084]第二发送模块，用于将调整指令发送给机器人，以使机器人根据调整指令调整机器人的关节运动角度。
[0085]优选地，装置还包括:
[0086]调取模块，用于调取运动指令，将运动指令发送给机器人，以使机器人根据运动指令中包括的人体关节运动角度进行相应的关节运动。
[0087]本发明实施例提供的装置，通过采集模块采集人体的关节运动信息，并将该人体的关节运动信息通过生成模块生成运动指令后，将该运动指令通过发送模块发送给机器人，使机器人可以根据该运动指令中包括的人体关节运动角度进行相应的关节运动，保证了机器人可以模仿人体关节运动，该方法可以普遍被应用于流水线作业中。另外，由于该方法支持保存运动指令，不仅使得机器人可以根据该保存的运动指令一直进行流水线作业，而且在自动化流水线工作的时候，可以实现手把手教学，操作方便，可以统一员工的操作，保证生产的产品精确度高。
[0088]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，所述模块的划分，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，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，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。
[0089]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，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
[0090]上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以以代码的形式存储在一个计算机可读取存储介质中。上述代码存储在一个计算机可读存储介质中，包括若干指令用以使处理器或硬件电路执行本发明各个实施例所述方法的部分或全部步骤。而前述的存储介质包括:通用串行总线接口的无需物理驱动器的微型高容量移动存储盘、移动硬盘、只读存储器(英文:Read_0nly 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。
[0091]最后应说明的是:以上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保护范围。
【权利要求】
1.一种仿生机器人的控制方法,其特征在于,包括: 采集人体的关节运动信息，所述人体的关节运动信息中包括人体关节运动角度； 根据所述人体关节运动角度，生成运动指令，所述运动指令中包括所述人体关节运动角度； 将所述运动指令发送给所述机器人，以使所述机器人根据所述运动指令中包括的所述人体关节运动角度进行相应的关节运动。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述运动指令发送给所述机器人，以使所述机器人根据所述第运动指令中包括的所述运动角度进行相应的关节运动之后，还包括: 采集机器人的关节运动信息，所述机器人的关节运动信息中包括机器人的关节运动角度； 若确定所述机器人的关节运动角度与所述人体关节运动角度一致，则保存所述运动指令。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述采集机器人的关节运动信息，所述机器人的关节运动信息中包括机器人的关节运动角度之后，还包括: 若确定所述机器人的关节运动角度与所述人体关节运动角度不一致，则生成调整指令，所述调整指令中包括所述机器人的关节运动角度与所述人体关节运动角度之差值；将所述调整指令发送给所 述机器人，以使所述机器人根据所述调整指令调整所述机器人的关节运动角度。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述保存所述运动指令之后，还包括: 调取所述运动指令，将所述运动指令发送给所述机器人，以使所述机器人根据所述运动指令中包括的所述人体关节运动角度进行相应的关节运动。
5.一种仿生机器人的控制装置，其特征在于，包括: 第一采集模块，用于采集人体的关节运动信息，所述人体的关节运动信息中包括人体关节运动角度； 生成模块，用于根据所述人体关节运动角度，生成运动指令，所述运动指令中包括所述人体关节运动角度； 第一发送模块，用于将所述运动指令发送给所述机器人，以使所述机器人根据所述运动指令中包括的所述人体关节运动角度进行相应的关节运动。
6.根据权利要求5所述的方法装置，其特征在于，所述将所述运动指令发送给所述机器人，以使所述机器人根据所述运动指令中包括的所述运动角度进行相应的关节运动之后,装置还包括: 第二采集模块，用于采集机器人的关节运动信息，所述机器人的关节运动信息中包括机器人的关节运动角度； 存储模块，用于当确定所述机器人的关节运动角度与所述人体的关节运动角度一致时，保存所述运动指令。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第二采集模块包括: 调整模块，用于当确定所述机器人的关节运动角度与所述人体关节运动角度不一致时，生成调整指令，所述调整指令中包括所述机器人的关节运动角度与所述人体关节运动角度之差值； 第二发送模块，用于将所述调整指令发送给所述机器人，以使所述机器人根据所述调整指令调整所述机器人的关节运动角度。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述存储模块包括: 调取模块，用于调取所述第一运动指令，将所述运动指令发送给所述机器人，以使所述机器人根据所述运动指`令中包括的所述人体关节运动角度进行相应的关节运动。
【文档编号】G05D3/12GK103605375SQ201310506729
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年10月24日 优先权日:2013年10月24日
【发明者】高会民, 李增援, 谢小英, 蔡腾潜, 宋 莹, 李木文, 韩天梅, 牛益国, 杜金桥, 高晨曦 申请人:国家电网公司, 国网冀北电力有限公司秦皇岛供电公司