科创中国
机器人运动控制方法、设备及介质
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2023-09-08 10:28:38
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：天津市滨海新区| 宋学姮 | 2023-09-14 14:25:25
本发明公开了一种机器人运动控制方法、设备及介质，其方法包括：确定机器人的目标点位置、目标运动路径和目标模态；根据所述目标点位置、目标运动路径和目标模态，并基于预先训练好的控制器对机器人进行点到点运动控制，控制器是基于宽度学习算法的控制器建模并进行控制器模型训练得到。本发明避免了复杂的重复调参过程，降低了对使用人员的专业性需求。
1.一种机器人运动控制方法，其特征在于，所述方法包括：
确定机器人的目标点位置、目标运动路径和目标模态；
根据所述目标点位置、目标运动路径和目标模态，并基于预先训练好的控制器对所述机器人进行点到点运动控制，所述控制器是基于宽度学习算法的控制器建模并进行控制器模型训练得到。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标点位置、目标运动路径和目标模态，并基于预先训练好的控制器对所述机器人进行点到点运动控制的步骤包括：
根据所述目标运动路径和目标模态并基于预先训练好的控制器，计算目标控制率；
执行所述目标控制率，并计算所述机器人的当前位置和姿态；
重复上述步骤，计算下一个时间点所述机器人的位置和姿态，直到所述目标点位置；
基于计算得到的机器人的位置和姿态，对所述机器人进行点到点运动控制。
智能机器人现已广泛的用于包括工程制造、医疗以及微操作等多个领域。在常见的智能机器人运用中，机器人经常需要以特定的姿态完成复杂路径的运动。例如，在抛光作业中，机器人需要保证特定的姿态并完成多种复杂的运动，从而达成工件表面所需的光滑度。与此同时，机器人有时还需要避开一些不需要抛光的位置，这又涉及到了路径规划和姿态控制。这种已知目标点位置和起始点位置，需要控制机器人在满足特定条件的情况下从起始点运动到目标点的控制过程被称为点到点运动控制。
中国科学院深圳先进技术研究院提升了粤港地区及我国先进制造业和现代服务业的自主创新能力，推动我国自主知识产权新工业的建立，成为国际一流的工业研究院。 深圳先进院目前已初步构建了以科研为主的集科研、教育、产业、资本为一体的微型协同创新生态系统，由九个研究平台，国科大深圳先进技术学院，多个特色产业育成基地、多支产业发展基金、多个具有独立法人资质的新型专业科研机构等组成。开展先进技术研究，促进科技发展。信息、电子、通讯技术研究新材料、新能源技术研究高性能计算、自动化、精密机械研究生物医学与医疗仪器研究相关学历教育、博士后培养与学术交流。
相比现有技术，本发明使用的宽度学习算法具有支持在线模型更新的特点，因此，对于新添加的示教数据，本发明并不需要重新训练控制器，而是通过添加节点的方式直接获得同时具备原有控制器特点和新添加示教数据特点的控制器。这种方法非常适合解决微型机器人运动控制和运动路径的多变性，可以避免控制器的频繁调整。在保证一定精度的同时，具有快速、简洁、支持增量式在线模型更新的优点。因此，将宽度学习方法应用于微型机器人点到点运动控制问题时，可以实时快捷添加新的训练数据，从而避免对于控制器频繁的重训练。
技术合作
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，被控终端，或者网络设备等)执行本发明每个实施例的方法。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
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