[发明专利]机器人的击球运动控制方法

权利要求书

1.一种机器人的击球运动控制方法，其特征在于，包括：

根据乒乓球的空中行进轨迹，估计乒乓球的击球点位置，其中，所述击球点位置是在预定的立方体空间范围内的击球点位置；

判断所述击球点位置所在的击球点区域；所述击球点区域包括：近台区、远台区、右侧正手区、左侧反手区；

选取与所述击球点区域相对应的运动控制模型，计算所述机器人击球运动中的运动参量；所述运动控制模型包含近台击球、远台击球、反手击球和正手击球4种策略；近台击球策略和远台击球策略采用基于运动分解的逆运动学求解；正手击球策略和反手击球策略采用基于可操作度优化的逆运动学求解；所述运动参量包括：各个关节的角度、角速度、角加速度；

根据所述运动参量，采用7次多项式插值算法获得乒乓球机器人完成此次击球请求的各关节的运动轨迹，判断各关节在各周期规划的关节角，角速度和角加速度是否超出限制以及球拍是否会碰撞到球桌；根据判断结果，控制所述机器人进行击球动作。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

依据当前点、击球点和等待点的角度、角速度和角加速度的约束条件，通过如下线性方程组求解各关节的7次多项式插值的多项式系数：

其中，下标i表示各关节的编号；q_ic、及分别表示第i个关节当前时间点的角度、角速度以及角加速度；q_ih、分别表示第i个关节在击球点的角度、角速度以及角加速度；q_ie、以及分别表示第i个关节在等待时间段的角度、角速度以及角加速度；a_mn表示所述运动控制模型的预设常数；b_i7至b_i0则表示多项式的插值系数。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述机器人的状态包括：保持等待状态、前往击球状态，以及返回等待状态。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，如果所述机器人在返回等待状态中接收到新的击球请求，则所述机器人立即由所述返回等待状态跳转至前往击球状态。