本技術(shù)涉及機(jī)器人,特別是涉及一種機(jī)器人控制方法、裝置和機(jī)器人。
背景技術(shù):
1、隨著機(jī)器人技術(shù)的不斷發(fā)展,機(jī)器人越來越智能化和自動(dòng)化,動(dòng)作的豐富性、穩(wěn)定性和靈活性均得到了不同程度的提高。機(jī)器人能夠在用戶的生產(chǎn)、生活中代替用戶執(zhí)行特定作業(yè),從而給用戶帶來便利。
2、傳統(tǒng)技術(shù)中,四足機(jī)器人的趴下姿態(tài)都是四肢收起,肚子貼地,靠肚子底部支撐身體,以達(dá)到低功耗待機(jī)的狀態(tài)。雖然這種方式足夠簡(jiǎn)單且能夠?qū)崿F(xiàn)最穩(wěn)定的待機(jī)狀態(tài),但是該種方式不適合長(zhǎng)時(shí)間的人機(jī)交互場(chǎng)景。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、基于此,有必要針對(duì)上述技術(shù)問題,提供一種能夠適用于長(zhǎng)時(shí)間的人機(jī)交互場(chǎng)景下的機(jī)器人控制方法、裝置、機(jī)器人、計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。
2、第一方面,本技術(shù)提供了一種機(jī)器人控制方法。該方法包括:
3、在人機(jī)交互場(chǎng)景下,控制機(jī)器人第一肢體的第一足端和第二肢體的第二足端分別達(dá)到對(duì)應(yīng)的支撐位置;
4、控制機(jī)器人的第一肢體和第二肢體執(zhí)行半趴動(dòng)作,直至達(dá)到第二肢體的第二關(guān)節(jié)和第二足端均落地,以及第一肢體的第一關(guān)節(jié)落地且在側(cè)視角度下第一肢體的第一結(jié)構(gòu)件與地面垂直的狀態(tài);其中,第二足端的落地點(diǎn)為第二足端對(duì)應(yīng)的支撐位置,第一關(guān)節(jié)的落地點(diǎn)為機(jī)器人在半趴狀態(tài)下第一肢體的第三關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)軸的正下方;
5、減小機(jī)器人各關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)電機(jī)的輸出扭矩,以控制機(jī)器人保持半趴狀態(tài)。
6、在其中一個(gè)實(shí)施例中,控制機(jī)器人的第一肢體和第二肢體執(zhí)行半趴動(dòng)作,直至達(dá)到第二肢體的第二關(guān)節(jié)和第二足端均落地,以及第一肢體的第一關(guān)節(jié)落地且在側(cè)視角度下第一肢體的第一結(jié)構(gòu)件與地面垂直的狀態(tài)包括:
7、根據(jù)機(jī)器人第一肢體的第三關(guān)節(jié)的長(zhǎng)度、第一肢體的第一結(jié)構(gòu)件的長(zhǎng)度、機(jī)器人的身體長(zhǎng)度以及預(yù)設(shè)角度,確定第一肢體各關(guān)節(jié)的目標(biāo)角度;
8、根據(jù)機(jī)器人的第二肢體的第四關(guān)節(jié)的長(zhǎng)度、第二肢體的第二結(jié)構(gòu)件的長(zhǎng)度、機(jī)器人的身體長(zhǎng)度、預(yù)設(shè)角度以及第二肢體的第四結(jié)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)限位,確定第二肢體各關(guān)節(jié)的目標(biāo)角度;
9、根據(jù)第一肢體各關(guān)節(jié)的目標(biāo)角度和第二肢體各關(guān)節(jié)的目標(biāo)角度,控制機(jī)器人的第一肢體和第二肢體執(zhí)行半趴動(dòng)作,當(dāng)達(dá)到第一肢體各關(guān)節(jié)的目標(biāo)角度以及第二肢體各關(guān)節(jié)的目標(biāo)角度時(shí),確定第二肢體的第二關(guān)節(jié)和第二足端均落地,以及第一肢體的第一關(guān)節(jié)落地且在側(cè)視角度下第一肢體的第一結(jié)構(gòu)件與地面垂直。
10、在其中一個(gè)實(shí)施例中,根據(jù)機(jī)器人第一肢體的第三關(guān)節(jié)的長(zhǎng)度、第一肢體的第一結(jié)構(gòu)件的長(zhǎng)度、機(jī)器人的身體長(zhǎng)度以及預(yù)設(shè)角度,確定第一肢體各關(guān)節(jié)的目標(biāo)角度包括:
11、根據(jù)機(jī)器人第一肢體的第三關(guān)節(jié)的長(zhǎng)度和第一肢體的第一結(jié)構(gòu)件的長(zhǎng)度,確定第一肢體的第三關(guān)節(jié)的目標(biāo)角度;
12、根據(jù)機(jī)器人的身體長(zhǎng)度和第一結(jié)構(gòu)件的長(zhǎng)度,確定第一結(jié)構(gòu)件的目標(biāo)角度;
13、根據(jù)第一結(jié)構(gòu)件的目標(biāo)角度和預(yù)設(shè)角度,確定第一肢體的第三結(jié)構(gòu)件的目標(biāo)角度。
14、在其中一個(gè)實(shí)施例中,根據(jù)機(jī)器人的第二肢體的第四關(guān)節(jié)的長(zhǎng)度、第二肢體的第二結(jié)構(gòu)件的長(zhǎng)度、機(jī)器人的身體長(zhǎng)度、預(yù)設(shè)角度以及第二肢體的第四結(jié)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)限位,確定第二肢體各關(guān)節(jié)的目標(biāo)角度包括:
15、根據(jù)機(jī)器人的第二肢體的第四關(guān)節(jié)的長(zhǎng)度、第二肢體的第二結(jié)構(gòu)件的長(zhǎng)度和第二肢體的第四結(jié)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)限位,確定第二肢體的第四關(guān)節(jié)的目標(biāo)角度;
16、根據(jù)第二肢體的第二結(jié)構(gòu)件的長(zhǎng)度、機(jī)器人的身體長(zhǎng)度和預(yù)設(shè)角度,確定第二肢體的第二結(jié)構(gòu)件的目標(biāo)角度;
17、將第四結(jié)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)限位確定為第四結(jié)構(gòu)件的目標(biāo)角度。
18、在其中一個(gè)實(shí)施例中,根據(jù)第一肢體各關(guān)節(jié)的目標(biāo)角度和第二肢體各關(guān)節(jié)的目標(biāo)角度,控制機(jī)器人的第一肢體和第二肢體執(zhí)行半趴動(dòng)作包括:
19、根據(jù)機(jī)器人在執(zhí)行半趴動(dòng)作過程中,第一肢體各關(guān)節(jié)在每個(gè)時(shí)刻的角度、半趴動(dòng)作的期望時(shí)長(zhǎng)以及第一肢體各關(guān)節(jié)的目標(biāo)角度,確定第一肢體各關(guān)節(jié)在每個(gè)時(shí)刻的參考角度;
20、根據(jù)機(jī)器人在執(zhí)行半趴動(dòng)作過程中,第二肢體各關(guān)節(jié)在每個(gè)時(shí)刻的角度、半趴動(dòng)作的期望時(shí)長(zhǎng)以及第二肢體各關(guān)節(jié)的目標(biāo)角度,確定第二肢體各關(guān)節(jié)在每個(gè)時(shí)刻的參考角度;
21、根據(jù)第一肢體各關(guān)節(jié)在每個(gè)時(shí)刻的參考角度和第二肢體各關(guān)節(jié)在每個(gè)時(shí)刻的參考角度,控制機(jī)器人的第一肢體和第二肢體執(zhí)行半趴動(dòng)作。
22、在其中一個(gè)實(shí)施例中,根據(jù)第一肢體各關(guān)節(jié)的目標(biāo)角度和第二肢體各關(guān)節(jié)的目標(biāo)角度,控制機(jī)器人的第一肢體和第二肢體執(zhí)行半趴動(dòng)作包括:
23、通過線性插值方法或者貝塞爾曲線方法,根據(jù)第一肢體各關(guān)節(jié)的目標(biāo)角度,確定機(jī)器人在執(zhí)行半趴動(dòng)作過程中,第一肢體的各關(guān)節(jié)在每個(gè)時(shí)刻的參考角度,以及根據(jù)第二肢體各關(guān)節(jié)的目標(biāo)角度,確定機(jī)器人在執(zhí)行半趴動(dòng)作過程中,第二肢體的各關(guān)節(jié)在每個(gè)時(shí)刻的參考角度;
24、根據(jù)第一肢體和第二肢體的各關(guān)節(jié)在每個(gè)時(shí)刻的參考角度,控制機(jī)器人的第一肢體和第二肢體執(zhí)行半趴動(dòng)作。
25、在其中一個(gè)實(shí)施例中,控制機(jī)器人第一肢體的第一足端和第二肢體的第二足端分別達(dá)到對(duì)應(yīng)的支撐位置包括:
26、控制機(jī)器人第一肢體的第一足端達(dá)到執(zhí)行半趴動(dòng)作前,第一肢體的第三關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)軸的正下方;
27、根據(jù)機(jī)器人第二肢體的第二結(jié)構(gòu)件的長(zhǎng)度、第四機(jī)構(gòu)件的長(zhǎng)度以及機(jī)器人的身體長(zhǎng)度,確定第二肢體的第二足端的支撐位置;
28、控制機(jī)器人第二肢體的第二足端達(dá)到第二足端的支撐位置。
29、在其中一個(gè)實(shí)施例中,減小機(jī)器人各關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)電機(jī)的輸出扭矩包括:
30、減小機(jī)器人第一肢體的第三關(guān)節(jié)和第五關(guān)節(jié)的位置增益和速度增益;
31、將第三關(guān)節(jié)和第五關(guān)節(jié)以外的關(guān)節(jié)的位置增益和速度增益減小為零。
32、第二方面,本技術(shù)還提供了一種機(jī)器人控制裝置。該裝置包括:
33、足端調(diào)節(jié)模塊,用于在人機(jī)交互場(chǎng)景下,控制機(jī)器人第一肢體的第一足端和第二肢體的第二足端分別達(dá)到對(duì)應(yīng)的支撐位置;
34、半趴控制模塊,用于控制機(jī)器人的第一肢體和第二肢體執(zhí)行半趴動(dòng)作,直至達(dá)到第二肢體的第二關(guān)節(jié)和第二足端均落地,以及第一肢體的第一關(guān)節(jié)落地且在側(cè)視角度下第一肢體的第一結(jié)構(gòu)件與地面垂直的狀態(tài);其中,第二足端的落地點(diǎn)為第二足端對(duì)應(yīng)的支撐位置,第一關(guān)節(jié)的落地點(diǎn)為機(jī)器人在半趴狀態(tài)下第一肢體的第三關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)軸的正下方;
35、扭矩調(diào)節(jié)模塊,用于減小機(jī)器人各關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)電機(jī)的輸出扭矩,以控制機(jī)器人保持半趴狀態(tài)。
36、第三方面,本技術(shù)還提供了一種機(jī)器人。機(jī)器人包括存儲(chǔ)器和處理器,存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序,處理器執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)以下步驟:
37、在人機(jī)交互場(chǎng)景下,控制機(jī)器人第一肢體的第一足端和第二肢體的第二足端分別達(dá)到對(duì)應(yīng)的支撐位置;
38、控制機(jī)器人的第一肢體和第二肢體執(zhí)行半趴動(dòng)作,直至達(dá)到第二肢體的第二關(guān)節(jié)和第二足端均落地,以及第一肢體的第一關(guān)節(jié)落地且在側(cè)視角度下第一肢體的第一結(jié)構(gòu)件與地面垂直的狀態(tài);其中,第二足端的落地點(diǎn)為第二足端對(duì)應(yīng)的支撐位置,第一關(guān)節(jié)的落地點(diǎn)為機(jī)器人在半趴狀態(tài)下第一肢體的第三關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)軸的正下方;
39、減小機(jī)器人各關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)電機(jī)的輸出扭矩,以控制機(jī)器人保持半趴狀態(tài)。
40、第四方面,本技術(shù)還提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。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,計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)以下步驟:
41、在人機(jī)交互場(chǎng)景下,控制機(jī)器人第一肢體的第一足端和第二肢體的第二足端分別達(dá)到對(duì)應(yīng)的支撐位置;
42、控制機(jī)器人的第一肢體和第二肢體執(zhí)行半趴動(dòng)作,直至達(dá)到第二肢體的第二關(guān)節(jié)和第二足端均落地,以及第一肢體的第一關(guān)節(jié)落地且在側(cè)視角度下第一肢體的第一結(jié)構(gòu)件與地面垂直的狀態(tài);其中,第二足端的落地點(diǎn)為第二足端對(duì)應(yīng)的支撐位置,第一關(guān)節(jié)的落地點(diǎn)為機(jī)器人在半趴狀態(tài)下第一肢體的第三關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)軸的正下方;
43、減小機(jī)器人各關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)電機(jī)的輸出扭矩,以控制機(jī)器人保持半趴狀態(tài)。
44、第五方面,本技術(shù)還提供了一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。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)以下步驟:
45、在人機(jī)交互場(chǎng)景下,控制機(jī)器人第一肢體的第一足端和第二肢體的第二足端分別達(dá)到對(duì)應(yīng)的支撐位置;
46、控制機(jī)器人的第一肢體和第二肢體執(zhí)行半趴動(dòng)作,直至達(dá)到第二肢體的第二關(guān)節(jié)和第二足端均落地,以及第一肢體的第一關(guān)節(jié)落地且在側(cè)視角度下第一肢體的第一結(jié)構(gòu)件與地面垂直的狀態(tài);其中,第二足端的落地點(diǎn)為第二足端對(duì)應(yīng)的支撐位置,第一關(guān)節(jié)的落地點(diǎn)為機(jī)器人在半趴狀態(tài)下第一肢體的第三關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)軸的正下方;
47、減小機(jī)器人各關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)電機(jī)的輸出扭矩,以控制機(jī)器人保持半趴狀態(tài)。
48、上述機(jī)器人控制方法、裝置、機(jī)器人、存儲(chǔ)介質(zhì)和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品,在人機(jī)交互場(chǎng)景下,通過預(yù)先將第一足端調(diào)整至對(duì)應(yīng)的支撐位置,使得第一肢體趴下來之后,第一關(guān)節(jié)的落地點(diǎn)為半趴狀態(tài)下第一肢體的第三關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)軸的正下方,胯關(guān)節(jié)的等效力臂幾乎為零。通過預(yù)先將第二足端調(diào)整至第二足端對(duì)應(yīng)的支撐位置,使得第二肢體完全趴下后,第二足端落在第二足端對(duì)應(yīng)的支撐位置,第二足端無需滑動(dòng)。機(jī)器人控制第二肢體的第二關(guān)節(jié)和第二足端均落地,即第二肢體完全趴下,支撐位置主要是第二肢體的胯關(guān)節(jié)的外觀結(jié)構(gòu)件。因此第二肢體的各關(guān)節(jié)電機(jī)不需要出力。同時(shí),控制第一肢體的第一關(guān)節(jié)落地且在側(cè)視角度下第一肢體的第一結(jié)構(gòu)件與地面垂直的狀態(tài),第一肢體主要依靠第一結(jié)構(gòu)件本身支撐,第一肢體的第一結(jié)構(gòu)件在側(cè)視角度下與地面垂直的狀態(tài)也不需要為了支撐機(jī)身重力而出力,第一肢體的小腿懸空,肘關(guān)節(jié)也不需要出力。因此,機(jī)器人整機(jī)的關(guān)節(jié)電機(jī)都不需要為了支撐身體重力而輸出扭矩,僅需要第一肢體的第一結(jié)構(gòu)件在側(cè)視角度下保持與地面垂直即可,在沒有出現(xiàn)第一結(jié)構(gòu)件前后傾斜的情況下,機(jī)器人各關(guān)節(jié)電機(jī)的輸出扭矩為零。因此,機(jī)器人可以減小關(guān)節(jié)電機(jī)的輸出扭矩至零,不需要輸出扭矩,也就不需要消耗電能,可以控制機(jī)器人保持長(zhǎng)時(shí)間的半趴狀態(tài),實(shí)現(xiàn)了低功耗。另外,機(jī)器人的第二肢體完全趴下,機(jī)身后半段位置較低。第一肢體靠第一結(jié)構(gòu)件和第一關(guān)節(jié)支撐,機(jī)身的前半段位置較高,機(jī)器人的正面視角上仰,攝像頭可以采集到近處位置,相對(duì)于機(jī)器人來說較高的用戶的人臉,實(shí)現(xiàn)了高視角,從而解決了長(zhǎng)時(shí)間人機(jī)交互場(chǎng)景下既需要低功耗又需要高視角的問題。