[发明专利]机器人的控制方法、装置、设备及计算机可读存储介质

权利要求书

1.一种机器人的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

当受控的机器人处于工作状态时，采集所述机器人的状态数据；

将所述状态数据输入预先为所述机器人训练好的动力学模型，得到所述机器人的关节电机的前馈力矩；

提取所述关节电机所处反馈回路设置的反馈控制器输出的反馈力矩；

在所述反馈力矩作为补偿控制源的基础上，根据所述前馈力矩生成控制力矩，并以所述控制力矩控制所述关节电机的工作；所述动力学模型具体为神经网络模型，所述神经网络模型是通过标注有对应前馈力矩的不同状态数据训练得到的；

所述方法还包括：将所述反馈力矩与反馈力矩突变阈值进行比对，所述反馈力矩突变阈值为所述机器人的碰撞事件配置的所述反馈力矩的突变阈值；若所述反馈力矩达到所述反馈力矩突变阈值，则确定发生所述机器人的碰撞事件，所述碰撞事件用于指示所述机器人发生碰撞；

所述反馈力矩突变阈值是跟随所述机器人的动态运动状态设置的，所述反馈力矩突变阈值通过以下计算公式计算得到：

其中，i用于指示所述关节电机所属关节的关节标识，v_i用于指示运行速度，a_i用于指示加速度，α_i用于指示第一增益，β_i用于指示第二增益，μ_i分别用于指示tanh函数在零值附近的突变速度以及形式，t_0,i用于指示所述关节的基础偏置值；

所述确定发生所述机器人的碰撞事件之后，所述方法还包括：根据所述反馈力矩的力矩特征，确定所述碰撞事件的碰撞类型；根据所述碰撞类型，确定所述机器人对所述碰撞事件的安全响应策略；执行所述安全响应策略；

所述根据所述反馈力矩的力矩特征，确定所述碰撞事件的碰撞类型，包括：

确定所述反馈力矩的维持时长t以及增长速率η；

若η大于等于η_v,r减去的差值、tt_v，确定刚性物体碰撞类型，η_v,r以及t_v分别为所述机器人在所述反馈力矩对应当前速度v下测得的刚性增长速度以及维持时长，为预设的增长速度负向偏置；

其中，若η大于等于η_v,r加上的和，确定碰撞物体与所述机器人相向运动；若η小于η_v,r减去的差值，确定所述碰撞物体与所述机器人同向运动；若η小于η_v,r加上的和，且η大于等于η_v,r减去的差值，确定所述碰撞物体为静止碰撞物体，以及分别为预设的刚性增长速度正向增益以及刚性增长速度负向增益；

若η小于η_v,f加上的和，确定柔性物体碰撞类型，η_v,f为所述机器人在所述反馈力矩对应当前速度v下测得的柔性增长速度，为预设的增长速度正向偏置；

其中，若η大于等于η_v,f加上的和，确定所述碰撞物体与所述机器人相向运行；若η小于η_v,f减去的差值，确定所述碰撞物体与所述机器人同向运动；若η小于η_v,f加上的和，且η大于η_v,f减去的差值，确定所述碰撞物体为静止碰撞物体，以及分别为预设的柔性增长速度正向增益以及柔性增长速度负向增益；

若未确定所述刚性物体碰撞类型，也未确定所述柔性物体碰撞类型，则确定试探性物体碰撞类型。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述碰撞类型，确定所述机器人对所述碰撞事件的安全响应策略，包括：

若所述碰撞类型为同向运动，则确定比例缩减运动趋势的安全响应策略；

若所述碰撞类型为相向运动且为所述刚性物体碰撞类型，则确定回退N帧运行轨迹或者返回指定安全位姿的安全响应策略；

若所述碰撞类型为相向运动且为所述柔性物体碰撞类型，则确定零力控制或者柔顺控制的安全响应策略；

若所述碰撞类型为所述静止碰撞物体且为所述刚性物体碰撞类型，则确定所述回退N帧运行轨迹或者返回指定安全位姿的安全响应策略；

若所述碰撞类型为所述静止碰撞物体且为所述柔性物体碰撞类型且处于人机协作环境，则确定所述零力控制或者柔顺控制的安全响应策略；

若所述碰撞类型为所述静止碰撞物体且为所述柔性物体碰撞类型且未处于人机协作环境，则确定所述回退N帧运行轨迹或者返回指定安全位姿的安全响应策略。