[发明专利]在执行操作任务时的实时姿态和移动预测

权利要求书

1.一种由计算机实施的用于控制铰接式系统的方法，包括：

访问铰接式系统在初始时间的初始姿态，所述初始姿态包括用于所述铰接式系统的多个自由度的角度；

访问车辆占用者包装设计和所述铰接式系统将在所述设计内实现的任务；

访问约束集合，所述约束集合限制如何操纵所述铰接式系统的所述自由度以实现所述任务，其中所述约束包括防止所述铰接式系统进行的远离存在于所述设计内的部件的运动的接触约束；以及

确定在实现所述任务期间在所述初始时间之后的用于铰接式系统的多个姿态，

其中确定所述姿态包括在也遵守所述约束集合的同时确定所述铰接式系统的实现所述任务的所述自由度随时间的操纵。

2.根据权利要求1所述的方法，

其中确定所述姿态包括使接触任务较实现所述任务优先。

3.根据权利要求1所述的方法，

其中所述约束集合包括不舒适目标，以及

其中确定所述姿态包括基于所述不舒适目标对所述自由度的所述操纵进行加权。

4.根据权利要求1所述的方法，

其中所述约束集合包括关节限制目标，以及

其中确定所述姿态包括基于所述关节限制目标对所述自由度的所述操纵进行加权。

5.根据权利要求1所述的方法，

其中所述约束集合包括碰撞避免目标，以及

其中确定所述姿态包括基于所述碰撞避免目标对所述自由度的所述操纵进行加权。

6.根据权利要求1所述的方法，

其中所述约束集合包括自穿透避免目标，以及

其中确定用于后续时间之一的所述姿态包括基于所述自穿透避免目标对所述自由度中的所述度的更新的角度的所述确定进行加权。

7.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述姿态包括对来自先前时间的所述姿态并且基于所述约束集合执行闭环逆运动学计算。

8.根据权利要求1所述的方法，还包括：

分析所述姿态以确定所述任务是否能够被虚拟主体实现。

9.根据权利要求1所述的方法，还包括：

分析所述姿态以确定所述任务的可行性，其中所述可行性基于来自由以下各项构成的组中的至少一项：

所述铰接式系统完成所述任务而需要的转矩，

所述铰接式系统完成所述任务而需要的力，

所述铰接式系统在完成所述任务时引起的不舒适程度，

完成所述任务所需要的能量数量；以及

在完成所述任务时保持最后的所述姿态所需要的生理上的努力的数量。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述铰接式模型属于对人类主体进行建模的虚拟主体。

11.一种用于控制铰接式系统的设备，包括：

用于访问铰接式系统在初始时间的初始姿态的装置，所述初始姿态包括用于所述铰接式系统的多个自由度的角度；

用于访问车辆占用者包装设计和所述铰接式系统将在所述设计内实现的任务的装置；

用于访问约束集合的装置，所述约束集合限制如何操纵所述铰接式系统的所述自由度以实现所述任务，其中所述约束包括防止所述铰接式系统进行的远离存在于所述设计内的部件的运动的接触约束；以及

用于确定在实现所述任务期间在所述初始时间之后的用于铰接式系统的多个姿态的装置，

其中确定所述姿态包括在也遵守所述约束集合的同时确定所述铰接式系统的实现所述任务的所述自由度随时间的操纵。

12.根据权利要求11所述的设备，

其中确定所述姿态包括使接触任务较实现所述任务优先。

13.根据权利要求11所述的设备，

其中所述约束集合包括不舒适目标，以及

其中确定所述姿态包括基于所述不舒适目标对所述自由度的所述操纵进行加权。

14.根据权利要求11所述的设备，

其中所述约束集合包括关节限制目标，以及

其中确定所述姿态包括基于所述关节限制目标对所述自由度的所述操纵进行加权。