本技術(shù)涉及機器人，尤其涉及一種機器人控制方法、裝置、電子設(shè)備及存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、移動機器人的普及率一直在穩(wěn)步增長，越來越多的移動機器人被用來執(zhí)行以前由人類完成的任務(wù)。隨著雙足機器人的快速發(fā)展，用戶希望雙足機器人能夠?qū)崿F(xiàn)與移動機器人同樣的自主導(dǎo)航效果。

2、相關(guān)技術(shù)中，將應(yīng)用于移動機器人上的純從幾何角度出發(fā)的自主導(dǎo)航方法，應(yīng)用在雙足機器人上，但是，從幾何角度出發(fā)的自主導(dǎo)航方法并沒有考慮雙足機器人的運動模型，以及條件約束，使得雙足機器人的導(dǎo)航穩(wěn)定性較差。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本技術(shù)實施例提供一種機器人控制方法、裝置、電子設(shè)備及存儲介質(zhì)，通過根據(jù)機器人在當前環(huán)境下的運動學(xué)約束信息和環(huán)境約束信息確定的輸入狀態(tài)參數(shù)對機器人進行控制，能夠提高機器人導(dǎo)航的穩(wěn)定性。

2、本技術(shù)實施例的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

3、本技術(shù)實施例提供一種機器人控制方法，所述方法包括：獲取機器人的預(yù)設(shè)運動軌跡、當前環(huán)境下的障礙物信息和所述機器人在第一時刻下的輸出狀態(tài)參數(shù)；基于所述預(yù)設(shè)運動軌跡和所述障礙物信息，確定所述機器人在所述當前環(huán)境下的運動學(xué)約束信息和環(huán)境約束信息；調(diào)用預(yù)先構(gòu)建的動力學(xué)模型，基于所述第一時刻下的輸出狀態(tài)參數(shù)、所述運動學(xué)約束信息和所述環(huán)境約束信息，確定所述機器人在第二時刻下的輸入狀態(tài)參數(shù)；所述第二時刻與所述第一時刻相鄰且所述第二時刻晚于所述第一時刻；基于所述第二時刻下的輸入狀態(tài)參數(shù)，在所述第二時刻下對所述機器人進行控制。

4、本技術(shù)實施例提供一種機器人控制裝置，包括：獲取模塊，用于獲取機器人的預(yù)設(shè)運動軌跡、當前環(huán)境下的障礙物信息和所述機器人在第一時刻下的輸出狀態(tài)參數(shù)；第一確定模塊，用于基于所述預(yù)設(shè)運動軌跡和所述障礙物信息，確定所述機器人在所述當前環(huán)境下的運動學(xué)約束信息和環(huán)境約束信息；第二確定模塊，用于調(diào)用預(yù)先構(gòu)建的動力學(xué)模型，基于所述第一時刻下的輸出狀態(tài)參數(shù)、所述運動學(xué)約束信息和所述環(huán)境約束信息，確定所述機器人在第二時刻下的輸入狀態(tài)參數(shù)；所述第二時刻與所述第一時刻相鄰且所述第二時刻晚于所述第一時刻；控制模塊，用于基于所述第二時刻下的輸入狀態(tài)參數(shù)，在所述第二時刻下對所述機器人進行控制。

5、在上述方案中，所述第一確定模塊，還用于：獲取所述機器人在所述第一時刻下的位置信息；基于所述預(yù)設(shè)運動軌跡，確定所述機器人在所述第二時刻下的位置信息；調(diào)用第一預(yù)設(shè)方程，對所述第一時刻下的位置信息和所述第二時刻下的位置信息進行解算，得到所述機器人在所述當前環(huán)境下的運動學(xué)約束信息；基于所述障礙物信息，確定所述機器人在所述當前環(huán)境下的環(huán)境約束信息。

6、在上述方案中，所述第一確定模塊，還用于：基于所述障礙物信息，確定所述機器人在所述當前環(huán)境下的可行區(qū)域；將所述可行區(qū)域和輸入的預(yù)設(shè)速度區(qū)間，確定為所述機器人在所述當前環(huán)境下的環(huán)境約束信息。

7、在上述方案中，所述障礙物信息中的障礙物包括靜態(tài)障礙物和動態(tài)障礙物；所述第一確定模塊，還用于：響應(yīng)于所述障礙物為所述靜態(tài)障礙物，獲取預(yù)設(shè)的第一安全裕量和第二預(yù)設(shè)方程；調(diào)用所述第二預(yù)設(shè)方程，對所述障礙物信息和所述第一安全裕量進行解算，得到所述機器人在所述當前環(huán)境下的可行區(qū)域；響應(yīng)于所述障礙物為所述動態(tài)障礙物，基于所述障礙物信息，構(gòu)建所述動態(tài)障礙物的運動模型；通過所述運動模型，確定所述動態(tài)障礙物在未來時刻下的位置信息；所述未來時刻晚于所述第一時刻；基于所述動態(tài)障礙物在所述未來時刻下的位置信息，動態(tài)調(diào)整預(yù)設(shè)的第二安全裕量，得到調(diào)整后的第二安全裕量；將與所述動態(tài)障礙物之間的距離大于所述調(diào)整后的第二安全裕量的位置所形成的區(qū)域，確定為所述機器人在當前環(huán)境下的可行區(qū)域。

8、在上述方案中，所述第二確定模塊，還用于：對所述動力學(xué)模型進行離散化，得到離散化動力學(xué)模型；基于所述離散化動力學(xué)模型和所述第一時刻下的輸出狀態(tài)參數(shù)，構(gòu)建優(yōu)化目標函數(shù)；基于所述運動學(xué)約束信息和所述環(huán)境約束信息，對所述優(yōu)化目標函數(shù)進行求解，得到所述機器人在所述第二時刻下的輸入狀態(tài)參數(shù)。

9、在上述方案中，所述第二確定模塊，還用于：獲取初始輸入狀態(tài)參數(shù)序列、收斂閾值和預(yù)設(shè)迭代次數(shù)；通過所述優(yōu)化目標函數(shù)，確定所述初始輸入狀態(tài)參數(shù)序列中每一初始輸入狀態(tài)參數(shù)的梯度值，以及，確定所述初始輸入狀態(tài)參數(shù)序列中每一初始輸入狀態(tài)參數(shù)的優(yōu)化目標函數(shù)值；針對每一初始輸入狀態(tài)參數(shù)，基于所述初始輸入狀態(tài)參數(shù)的梯度值、所述優(yōu)化目標函數(shù)值、所述收斂閾值和所述預(yù)設(shè)迭代次數(shù)，確定所述初始輸入狀態(tài)參數(shù)的更新狀態(tài)參數(shù)；將最小優(yōu)化目標函數(shù)值對應(yīng)的初始輸入狀態(tài)參數(shù)確定為目標初始輸入狀態(tài)參數(shù)；將所述目標初始輸入狀態(tài)參數(shù)的更新狀態(tài)參數(shù)，確定為所述機器人在第二時刻下的輸入狀態(tài)參數(shù)。

10、在上述方案中，所述第二確定模塊，還用于：響應(yīng)于所述初始輸入狀態(tài)參數(shù)的優(yōu)化目標函數(shù)值大于所述收斂閾值，基于所述初始輸入狀態(tài)參數(shù)的梯度值，對所述初始輸入狀態(tài)參數(shù)進行第一迭代更新，得到第一輸入狀態(tài)參數(shù)；所述第一輸入狀態(tài)參數(shù)的優(yōu)化目標函數(shù)值小于所述收斂閾值；響應(yīng)于所述第一輸入狀態(tài)參數(shù)不滿足所述運動學(xué)約束信息對應(yīng)的運動學(xué)約束條件以及所述環(huán)境約束信息對應(yīng)的環(huán)境約束條件，按照所述預(yù)設(shè)迭代次數(shù)，基于所述梯度值對所述第一輸入狀態(tài)參數(shù)進行第二迭代更新，得到所述更新狀態(tài)參數(shù)。

11、在上述方案中，所述控制模塊，還用于：通過預(yù)設(shè)控制器對所述第二時刻下的輸入狀態(tài)參數(shù)進行參數(shù)轉(zhuǎn)換，得到所述機器人的關(guān)節(jié)扭矩；將所述關(guān)節(jié)扭矩轉(zhuǎn)換為電機驅(qū)動信號；基于所述電機驅(qū)動信號，在所述第二時刻下控制所述機器人運動。

12、在上述方案中，所述獲取模塊，還用于：采集所述機器人在第一時刻下的速度信息和方位角度；基于所述機器人的質(zhì)量分布，確定所述機器人的重心位置；將所述速度信息、所述方位角度和所述重心位置，確定為所述機器人在所述第一時刻下的輸出狀態(tài)參數(shù)。

13、本技術(shù)實施例提供一種電子設(shè)備，包括：存儲器，用于存儲計算機可執(zhí)行指令；處理器，用于執(zhí)行所述存儲器中存儲的計算機可執(zhí)行指令時，實現(xiàn)本技術(shù)實施例提供的機器人控制方法。

14、本技術(shù)實施例提供一種計算機可讀存儲介質(zhì)，存儲有計算機程序或可執(zhí)行指令，所述計算機程序或計算機可執(zhí)行指令被處理器執(zhí)行時，實現(xiàn)本技術(shù)實施例提供的機器人控制方法。

15、本技術(shù)實施例提供一種計算機程序產(chǎn)品，該計算機程序產(chǎn)品包括計算機可執(zhí)行指令，計算機可執(zhí)行指令存儲在計算機可讀存儲介質(zhì)中；其中，電子設(shè)備的處理器從計算機可讀存儲介質(zhì)中讀取計算機可執(zhí)行指令，并執(zhí)行計算機可執(zhí)行指令時，實現(xiàn)本技術(shù)實施例提供的機器人控制方法。

16、本技術(shù)實施例具有以下有益效果：

17、本技術(shù)實施例提供的機器人控制方法，通過預(yù)設(shè)運動軌跡和障礙物信息，確定機器人在當前環(huán)境下的運動學(xué)約束信息和環(huán)境約束信息，可以使機器人在運動過程中準確避開障礙物，提高自身安全性，而且，通過確定約束信息可以使機器人在合理的范圍內(nèi)運動，減少不必要的繞行，從而提升機器人的導(dǎo)航效率；另外，通過預(yù)先構(gòu)建的動力學(xué)模型，可以根據(jù)第一時刻下的輸出狀態(tài)參數(shù)和約束信息，準確的確定機器人在第二時刻下的輸入狀態(tài)參數(shù)，根據(jù)第二時刻下的輸入狀態(tài)參數(shù)對機器人進行控制，能夠提高機器人的控制精度，同時提高機器人的導(dǎo)航穩(wěn)定性。