运动控制方法、运动控制装置、仿人机器人及存储介质与流程

本申请属于机器人，尤其涉及一种运动控制方法、运动控制装置、仿人机器人及计算机可读存储介质。

背景技术：

1、仿人机器人与人类外观相似，拥有七自由度机械臂，可以实现拟人态的运动。为了在提高高自由度的仿人机器人的动作复杂性及仿人性的同时，降低动作编程的难度，提出了对机器人的动作示教，其通过获取人体数据作为数据样本来控制机器人，能够降低示教难度且提升人机协同效率。当前，常见的动作示教方式一般为通过可穿戴设备及姿态传感器等采集人体数据，存在一定的局限。

技术实现思路

1、本申请提供了一种运动控制方法、运动控制装置、仿人机器人及计算机可读存储介质，可实现基于视觉识别的动作示教，能够保证机器人运动的相似度和稳定性。

2、第一方面，本申请提供了一种运动控制方法，该运动控制方法应用于仿人机器人，该运动控制方法包括：

3、针对示教视频中的每一视频帧，从视频帧中提取出各个关键点的三维坐标，其中，示教视频包括人体示教运动信息；

4、根据各个三维坐标及预设的机器人骨架，获得目标关键点对的相对位置坐标，其中，机器人骨架基于仿人机器人而构建；目标关键点对的数量为多个，目标关键点对中的两个关键点直接关联；

5、基于目标关键点对的相对位置坐标，通过运动学逆解求解获得仿人机器人的各个关节的关节角度；

6、控制机器人的各个关节基于对应的关节角度运动。

7、第二方面，本申请提供了一种运动控制装置，该运动控制装置应用于仿人机器人，该运动控制装置包括：

8、提取模块，用于针对示教视频中的每一视频帧，从视频帧中提取出各个关键点的三维坐标，其中，示教视频包括人体示教运动信息；

9、获取模块，用于根据各个三维坐标及预设的机器人骨架，获得目标关键点对的相对位置坐标，其中，机器人骨架基于仿人机器人而构建；目标关键点对的数量为多个，目标关键点对中的两个关键点直接关联；

10、求解模块，用于基于目标关键点对的相对位置坐标，通过运动学逆解求解获得仿人机器人的各个关节的关节角度；

11、控制模块，用于控制机器人的各个关节基于对应的关节角度运动。

12、第三方面，本申请提供了一种仿人机器人，上述仿人机器人包括存储器、处理器以及存储在上述存储器中并可在上述处理器上运行的计算机程序，上述处理器执行上述计算机程序时实现如上述第一方面的方法的步骤。

13、第四方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，上述计算机可读存储介质存储有计算机程序，上述计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面的方法的步骤。

14、第五方面，本申请提供了一种计算机程序产品，上述计算机程序产品包括计算机程序，上述计算机程序被一个或多个处理器执行时实现如上述第一方面的方法的步骤。

15、本申请与现有技术相比存在的有益效果是：通过本申请方案，不再在人的示教过程中通过可穿戴设备或姿态传感器等采集人体数据，而是通过视觉传感结合视觉算法采集获得人体数据。具体地，本申请方案通过坐标映射来保障动作模仿的一致性，通过基于运动学的求解保障机器人运动的仿人性，最终使仿人机器人能够高效率的实现各种仿人的复杂动作。

16、可以理解的是，上述第二方面至第五方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。

技术特征：

1.一种运动控制方法，其特征在于，所述运动控制方法应用于仿人机器人，所述运动控制方法包括：

2.如权利要求1所述的运动控制方法，其特征在于，所述根据各个所述三维坐标及预设的机器人骨架，获得目标关键点对的相对位置坐标，包括：

3.如权利要求2所述的运动控制方法，其特征在于，所述根据所述机器人骨架上的各个所述关键点的欧拉角及预设的杆长，求解得到所述目标关键点对的相对坐标，包括：

4.如权利要求3所述的运动控制方法，其特征在于，所述根据所述bvh树及所述机器人骨架上的各个所述关键点的位置坐标，确定各个目标关键点对的相对位置坐标，包括：

5.如权利要求1所述的运动控制方法，其特征在于，所述基于所述目标关键点对的相对位置坐标，通过运动学逆解求解获得所述仿人机器人的各个关节的关节角度，包括：

6.如权利要求5所述的运动控制方法，其特征在于，在对所述仿人机器人的上肢的各个关节的关节角度进行第二qp问题的求解的情况下，所述最优解还满足预设的腕部关节角度约束。

7.如权利要求1所述的运动控制方法，其特征在于，所述从所述视频帧中提取出各个关键点的三维坐标，包括：

8.一种运动控制装置，其特征在于，所述运动控制装置应用于仿人机器人，所述运动控制装置包括：

9.一种仿人机器人，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7任一项所述的方法。

10.一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7任一项所述的方法。

技术总结
本申请公开了一种运动控制方法、装置、仿人机器人及计算机可读存储介质。该方法包括：针对示教视频中的每一视频帧，从该视频帧中提取出各个关键点的三维坐标，其中，所述示教视频包括人体示教运动信息；根据各个所述三维坐标及预设的机器人骨架，获得目标关键点对的相对位置坐标，其中，所述机器人骨架基于所述仿人机器人而构建；所述目标关键点对的数量为多个，所述目标关键点对中的两个关键点直接关联；基于所述目标关键点对的相对位置坐标，通过运动学逆解求解获得所述仿人机器人的各个关节的关节角度；控制所述机器人的各个关节基于对应的关节角度运动。通过本申请方案，可实现基于视觉识别的动作示教，能够保证机器人运动的相似度和稳定性。

技术研发人员：叶颖,葛利刚,付春江
受保护的技术使用者：深圳市优必选科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11