[发明专利]机器人系统和用于控制机器人系统的方法

说明书

一种机器人系统(400)包括：上本体部分(408b)，其包括一个或多个末端执行器(422、424)；下本体部分(408a)，其包括一条或多条腿(404、406)；和中间本体部分(408c)，联接上和下本体部分。上本体控制系统(417b)处在末端执行器中的至少一个。中间本体部分基于作用在该至少一个末端执行器上的末端执行器力而经历第一中间本体线性力和/或力矩。下本体控制系统操作(417a)一条或多条腿。腿经历相应表面反作用力。中间本体部分基于表面反作用力经历第二中间本体线性力和/或力矩。一条或多条腿操作为使得第二中间本体线性力平衡第一中间线性力且第二中间本体力矩平衡第一中间本体力矩。

本申请是申请号为201780075045.7、申请日为2017年12月6日、发明名称为“机器人系统和用于控制机器人系统的方法”的专利申请的分案申请。

背景技术

机器人可以包括多条腿，其能操作为让机器人在地面表面上平衡以让机器人沿地面表面运动。机器人也可以包括一个或多个末端执行器，其允许机器人操作物体或支撑载荷。

发明内容

根据示例性实施方式，机器人可在操作其末端执行器的同时操作其腿以让其本身在表面上动态平衡。在腿接触表面(例如地面表面)时，腿向表面施加力并从表面经历反作用力。机器人可动态控制腿，使得反作用力允许机器人保持能支持末端执行器操作的平衡。末端执行器操作期间通过腿提供的动态平衡构成整体操纵，其更接近真人的实际动作。

根据示例性实施方式，一种机器人系统包括本体。本体包括：上本体部分，其包括一个或多个可动末端执行器；下本体部分，其包括配置为接触表面的一条或多条腿；和中间本体部分，联接上本体部分和下本体部分。机器人系统还包括通过一个或多个处理器实施的控制系统。控制系统包括配置为操作末端执行器中的至少一个的上本体控制系统。至少一个末端执行器基于通过上本体控制系统做出的操作而经历末端执行器力。中间本体部分基于末端执行器力经历第一中间本体线性力或第一中间本体力矩中的至少一个。控制系统包括下本体控制系统，其配置为响应于该至少一个末端执行器的操作而操作一条或多条腿。一条或多条腿基于通过下本体控制系统做出的操作经历来自表面的相应反作用力。中间本体部分基于反作用力经历第二中间本体线性力或第二中间本体力矩中的至少一个。下本体控制系统操作一条或多条腿使得第二中间本体线性力平衡第一中间线性力且第二中间本体力矩平衡第一中间本体力矩。

根据另一示例性实施方式，一种机器人系统包括本体。本体包括：上本体部分，其包括一个或多个可动末端执行器；下本体部分包括配置为接触表面的一条或多条腿；和中间本体部分，联接上本体部分和下本体部分。机器人系统包括通过一个或多个处理器实施的控制系统。控制系统包括下本体控制系统和上控制系统。一种用于控制机器人系统的方法，包括通过上本体控制系统处在末端执行器中的至少一个。至少一个末端执行器基于通过上本体控制系统做出的操作而经历末端执行器力。中间本体部分基于末端执行器力经历第一中间本体线性力或第一中间本体力矩中的至少一个。该方法包括响应于该至少一个末端执行器的操作通过下本体控制系统处在一条或多条腿。一条或多条腿基于通过下本体控制系统做出的操作经历来自表面的相应反作用力。中间本体部分基于反作用力经历第二中间本体线性力或第二中间本体力矩中的至少一个。