[发明专利]双臂机器人的控制方法及装置、搬运方法、和双臂机器人

权利要求书

1.一种控制双臂机器人的方法，所述双臂机器人的每个机械臂具有操作末端，所述操作末端与对象非固定地接触并将所述对象从起始位置搬运至目标位置，且所述操作末端与所述对象之间无相对运动，所述方法包括：

获取所述操作末端搬运所述对象的最优运动轨迹；

基于所述最优运动轨迹得到每个时刻对应的所述对象的参考位姿以及所述操作末端对所述对象施加的参考作用力；

基于当前时刻对应的所述对象的实际位姿和参考作用力、当前时刻之后的至少一个时刻对应的所述对象的参考位姿和参考作用力，确定所述操作末端对所述对象施加的修正作用力；以及

基于所述修正作用力确定所述双臂机器人的关节的驱动信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述最优运动轨迹是通过如下方式生成的：利用时间最优算法基于时间以及所述操作末端对所述对象施加的作用力构建第一目标函数，并且基于所述双臂机器人对应的动力学模型、所述对象对应的动力学模型、稳定约束方程组对所述第一目标函数最优化。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述对象包括仅一个子对象或者包括多个子对象的连体，其中所述操作末端对与其非固定接触的一个子对象施加作用力，使得每个子对象的等效接触点中的每个等效接触点处存在接触力，

其中，在所述操作末端搬运所述对象的过程中，每个子对象的每个等效接触点的接触力被约束在所述等效接触点对应的摩擦锥范围内。

4.根据权利要求3所述的方法，还包括：

通过传感器来检测当前时刻对应的所述对象的实际位姿和实际运动信息；或者

基于所述双臂机器人的两个机械臂各自的操作末端与所述一个子对象的等效接触点位置，来估计当前时刻对应的所述对象的实际位姿和实际运动信息。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，基于所述双臂机器人的两个机械臂各自的操作末端与所述一个子对象的等效接触点位置，来估计当前时刻对应的所述对象的实际位姿和实际运动信息，包括：

基于机械臂的配置确定所述两个机械臂各自的操作末端和所述对象的期望等效接触点位置和实际等效接触点位置；并且

基于所述实际等效接触点位置与期望等效接触点位置的差异，并且根据所述两个机械臂的操作末端各自的实际位姿和实际运动信息，估计所述对象的实际位姿和实际运动信息。

6.根据权利要求4或5所述的方法，其中，基于当前时刻对应的所述对象的实际位姿和参考作用力、当前时刻之后的至少一个时刻对应的所述对象的参考位姿和参考作用力，确定所述操作末端对所述对象施加的修正作用力，包括：

基于当前时刻对应的所述对象的实际位姿以及对所述对象施加的未知作用力变量，确定当前时刻之后的第一连续N个时刻中的每个时刻对应的所述对象的预测位姿；

基于第一连续N个时刻中的每个时刻所述对象的预测位姿和参考位姿之间的差异、以及包括当前时刻为起点的第二连续N个时刻中每个时刻所述对象的未知作用力变量以及所述对象的未知作用力变量和参考作用力之间的差异，构建第二目标函数；以及

通过使得所述第二目标函数最优化，并且使得所述对象包括的每个等效接触点的接触力被约束在所述等效接触点对应的摩擦锥范围内，得到针对当前时刻所述操作末端要对所述对象施加的修正作用力。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，基于所述修正作用力确定所述双臂机器人的关节的驱动信息，包括：

基于当前时刻对应的所述对象的实际运动信息和实际位姿来估计所述操作末端对所述对象施加的作用力；以及

基于当前时刻对应的所确定的所述修正作用力以及所估计的作用力，确定所述双臂机器人的关节的驱动信息。

8.根据权利要求7所述的方法，还包括：

基于所述驱动信息确定所述双臂机器人的机器人本体的关节对应的驱动力；或者

将所述驱动信息提供至所述双臂机器人，所述驱动信息用于所述双臂机器人确定所述关节对应的驱动力。