运动控制方法、装置、机器人及可读储存介质与流程

本公开涉及机器人，尤其涉及一种运动控制方法、装置、机器人及可读储存介质。

背景技术：

1、随着机器人技术的进步，例如四足机器人等能够实现跳跃动作的足式机器人逐渐受到业界关注，而当前的控制足式机器人跳跃的方法大多基于静止状态控制机器人起跳，跳跃高度受到机器人关节转速和力矩限制，跳跃效果不理想，且难以进一步提升。

技术实现思路

1、有鉴于此，本公开提供一种运动控制方法、装置、机器人及可读储存介质，以至少解决相关技术中存在的问题。

2、根据本公开实施例的第一方面，提供了一种运动控制方法，应用于足式机器人，所述方法包括：

3、获取机器人的跳跃参数，所述跳跃参数包括机器人起跳前的期望速度和期望跳跃高度；

4、在预设的动作库内获取与所述跳跃参数对应的跳跃轨迹，其中，所述动作库包括多个跳跃轨迹，每个跳跃轨迹标记有对应的跳跃参数；

5、控制机器人达到所述期望速度，并根据所述跳跃轨迹控制机器人进行跳跃。

6、结合本公开的任一实施方式，所述方法还包括：

7、将多组预设的跳跃参数作为参考值输入至预设的代价函数模型，得到对应的多个跳跃轨迹，其中，每个跳跃轨迹均包括跳跃过程中每个采样点上机器人的控制参数。

8、结合本公开的任一实施方式，所述代价函数模型的约束条件根据下述至少一项模型确定：

9、所述机器人的动力学模型；

10、所述机器人足端相对于地面的速度模型；

11、所述机器人足端相对于地面的力学模型。

12、结合本公开的任一实施方式，所述获取机器人的跳跃参数，包括：

13、接收终端设备发送的跳跃参数。

14、结合本公开的任一实施方式，所述机器人还设置有环境信息采集设备；

15、所述获取机器人的跳跃参数，包括：

16、通过环境信息采集设备检测机器人前方的障碍物信息；

17、根据所述障碍物信息确定所述跳跃参数，其中，所述跳跃参数中的期望跳跃高度大于障碍物高度。

18、结合本公开的任一实施方式，在所述跳跃参数还包括起跳位置的情况下，所述控制机器人达到所述期望速度，包括：

19、控制器机器人达到所述期望速度，并在所述起跳位置切换至支撑状态，所述支撑状态表征机器人的全部足端均与地面接触，其中所述足端的落脚点根据所述起跳前的期望速度和预设的支撑时间确定；

20、在所述跳跃参数不包括起跳位置的情况下，所述控制机器人达到所述期望速度，包括：

21、控制器机器人达到所述期望速度，并切换至所述支撑状态。

22、结合本公开的任一实施方式，所述根据所述跳跃轨迹进行跳跃，包括：

23、根据所述跳跃轨迹，控制机器人的运动控制器完成跳跃动作，所述运动控制器包括全身力控制器、关节控制器、速度控制器以及力矩控制器。

24、结合本公开的任一实施方式，所述机器人还设置有环境信息采集设备；

25、在控制机器人达到所述期望速度的过程中，所述方法还包括：

26、通过环境信息采集设备检测机器人前方的障碍物信息；

27、响应于接收到所述障碍物信息，根据所述障碍物信息更新所述跳跃参数，其中，更新后的跳跃参数中的期望跳跃高度大于障碍物高度；

28、在预设的动作库内获取与更新后的跳跃参数对应的跳跃轨迹；

29、控制机器人达到更新后的跳跃参数中的期望速度，并根据所述跳跃轨迹进行跳跃。

30、结合本公开的任一实施方式，在基于预设的动作库，无法获取与更新后的跳跃参数对应的跳跃轨迹的情况下，所述方法还包括：

31、控制机器人在到达所述障碍物前切换至静止状态，并向终端设备发送提示信息，所述提示信息用于提示用户没有适用的跳跃轨迹。

32、结合本公开的任一实施方式，在基于预设的动作库，无法获取与所述跳跃参数对应的跳跃轨迹的情况下，所述方法还包括：

33、向终端设备发送提示信息，所述提示信息用于提示用户没有适用的跳跃轨迹。

34、根据本公开实施例的第二方面，提供了一种跳跃装置，应用于足式机器人，所述装置包括：

35、参数获取模块，用于：获取机器人的跳跃参数，所述跳跃参数包括机器人起跳前的期望速度和期望跳跃高度；

36、轨迹获取模块，用于：在预设的动作库内获取与所述跳跃参数对应的跳跃轨迹，其中，所述动作库包括多个跳跃轨迹，每个跳跃轨迹标记有对应的跳跃参数；

37、跳跃控制模块，用于：控制机器人达到所述期望速度，并根据所述跳跃轨迹控制机器人进行跳跃。

38、结合本公开的任一实施方式，所述装置还包括动作库获取模块，用于：

39、将多组预设的跳跃参数作为参考值输入至预设的代价函数模型，得到对应的多个跳跃轨迹，其中，每个跳跃轨迹均包括跳跃过程中每个采样点上机器人的控制参数。

40、结合本公开的任一实施方式，所述代价函数模型的约束条件根据下述至少一项模型确定：

41、所述机器人的动力学模型；

42、所述机器人足端相对于地面的速度模型；

43、所述机器人足端相对于地面的力学模型。

44、结合本公开的任一实施方式，所述参数获取模块在获取机器人的跳跃参数时，具体用于：

45、接收终端设备发送的跳跃参数。

46、结合本公开的任一实施方式，所述机器人还设置有环境信息采集设备；

47、所述参数获取模块在获取机器人的跳跃参数时，具体用于：

48、通过环境信息采集设备检测机器人前方的障碍物信息；

49、根据所述障碍物信息确定所述跳跃参数，其中，所述跳跃参数中的期望跳跃高度大于障碍物高度。

50、结合本公开的任一实施方式，在所述跳跃参数还包括起跳位置的情况下，所述跳跃控制模块在控制机器人达到所述期望速度时，具体用于：

51、控制器机器人达到所述期望速度，并在所述起跳位置切换至支撑状态，所述支撑状态表征机器人的全部足端均与地面接触，其中所述足端的落脚点根据所述起跳前的期望速度和预设的支撑时间确定；

52、在所述跳跃参数不包括起跳位置的情况下，所述控制机器人达到所述期望速度，包括：

53、控制器机器人达到所述期望速度，并切换至所述支撑状态。

54、结合本公开的任一实施方式，所述跳跃控制模块在根据所述跳跃轨迹进行跳跃时，具体用于：

55、根据所述跳跃轨迹，控制机器人的运动控制器完成跳跃动作，所述运动控制器包括全身力控制器、关节控制器、速度控制器以及力矩控制器。

56、结合本公开的任一实施方式，所述机器人还设置有环境信息采集设备；

57、在控制机器人达到所述期望速度的过程中，所述装置还包括运动更新模块，用于：

58、通过环境信息采集设备检测机器人前方的障碍物信息；

59、响应于接收到所述障碍物信息，根据所述障碍物信息更新所述跳跃参数，其中，更新后的跳跃参数中的期望跳跃高度大于障碍物高度；

60、在预设的动作库内获取与更新后的跳跃参数对应的跳跃轨迹；

61、控制机器人达到更新后的跳跃参数中的期望速度，并根据所述跳跃轨迹进行跳跃。

62、结合本公开的任一实施方式，在基于预设的动作库，无法获取与更新后的跳跃参数对应的跳跃轨迹的情况下，所述装置还包括第一提示模块，用于：

63、控制机器人在到达所述障碍物前切换至静止状态，并向终端设备发送提示信息，所述提示信息用于提示用户没有适用的跳跃轨迹。

64、结合本公开的任一实施方式，在基于预设的动作库，无法获取与所述跳跃参数对应的跳跃轨迹的情况下，所述装置还包括第二提示模块，用于：

65、向终端设备发送提示信息，所述提示信息用于提示用户没有适用的跳跃轨迹。

66、根据本公开实施例的第三方面，提供了一种机器人，包括：

67、存储器，用于存储所述处理器可执行指令；

68、处理器，被配置为执行所述存储器中的可执行指令以实现上述第一方面任一实施方式所述方法的步骤。

69、根据本公开实施例的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述第一方面任一实施方式所述方法的步骤。

70、本公开实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

71、通过在预设的动作库中获取与跳跃参数对应的跳跃轨迹，并控制机器人在达到期望速度后根据跳跃轨迹进行跳跃，使得机器人在跳跃前通过加速助跑积累动能，以在跳跃过程中获得更理想的跳跃效果。并且通过构建动作库，可以及时获取与跳跃参数对应的跳跃轨迹，在跳跃控制阶段节省计算压力。

72、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。