[发明专利]机器人使对象进行旋转运动的方法以及机器人

说明书

本公开涉及一种机器人使对象进行旋转运动的方法以及一种确定机器人的操作部和对象的运动轨迹的方法，其能够在操作部与待操作的对象非固定接触的情况下，借助虚拟的二阶倒立摆模型以及对操作部与对象之间接触力的约束，使对象作旋转运动或确定旋转运动的运动轨迹。此外，本公开还涉及一种机器人，该机器人能够在操作部与待操作的对象非固定接触的情况下执行上述方法，使得其能够执行常生活中见到的大部分的体育运动中的非固定式操作，实现更加高效、快捷并且方式更加灵活地获取待操作的对象。

技术领域

本公开涉及机器人领域，更具体地，涉及一种机器人使对象进行旋转运动的方法以及一种能够执行上述方法的机器人。

背景技术

随着机器人领域中技术的不断发展，工业机器人、服务机器人等各种类型的机器人已越来越多地使用到了各种各样的技术领域、例如智能农业、智能工厂以及智能仓储等领域中。在上述领域中，借助机器人的合适的操作部(例如末端具有机械抓手的机械臂)，能够实现对上述领域中的各种对象(例如，智能工厂中需搬运的工件；智能物流、智能仓储领域中的货物等)进行所期望的操作，例如对操作对象的获取、移动、放置等，以显著提高自动化程度并减少人力资源成本。

通常，可以将机器人对对象的操作分为固定式操作和非固定式操作。在此，表述“固定”意指机器人的操作部与对象建立了牢固的固定连接。操作部与对象建立了牢固的固定连接的操作即为固定式操作，反之则为非固定式操作，如未建立固定连接的对对象的推、拉、拽、滑和击打等。例如借助具有机械抓手、可控吸附部件等能够与对象建立固定连接的获取部件的操作部来对对象进行获取等操作即属于固定式操作；而模仿人类体育运动、例如篮球运动的人形机器人未利用手指固定抓取篮球而是仅借助手与篮球的支持力与摩擦力将篮球放置在手掌中并进行相应的旋转运动、例如将球从手心旋转到手背即属于非固定式操作。

在现有技术中，已存在上述机器人的操作部与待操作的对象固定地接触的情况下机器人使对象进行旋转运动的方法。而针对上述机器人的操作部与待操作的对象非固定地接触的情况，即例如针对机器人的操作部并未以抓取、吸取等固定连接的方式与待操作的对象固定连接或接触的情况，则还未公开任何机器人，其能够使非固定连接的待操作的对象在与其操作部始终保持接触的条件下围绕其操作部进行运动、即例如使非固定连接的待操作的对象与其操作部始终保持接触地从其操作部的一个侧面支承到另一个侧面上的方法。

因此，需要一种在操作部与对象非固定连接的情况下机器人使对象进行旋转运动的方法、一种在操作部与对象非固定连接的情况下确定机器人的操作部和对象的运动轨迹的方法以及一种能够执行上述方法的机器人。

发明内容

因此，本公开提供一种机器人使对象进行旋转运动的方法，其中机器人的操作部与待操作的对象非固定地接触，该方法使得机器人能够根据翻转指令使对象进行符合翻转指令所规定的旋转运动。

此外，本公开还提供了一种确定机器人的操作部和对象的运动轨迹的方法，其中机器人的操作部与待操作的对象非固定地接触，该方法使得机器人能够确定操作部和对象的运动轨迹。

此外，本公开还提供了一种机器人，其中机器人的操作部与待操作的对象非固定地接触，并且其能够执行上述方法，使得其能够根据翻转指令使对象进行符合翻转指令所规定的旋转运动，或者使得其能够根据操作部的驱动力确定操作部和对象的运动轨迹。

本公开的第一方面涉及一种机器人使对象进行旋转运动的方法，所述机器人具有操作部，所述操作部与所述对象非固定地接触，所述方法包括：接收翻转指令；基于所述翻转指令，确定操作部的驱动力；以及以所确定的驱动力驱动所述操作部进行运动，并且通过所述运动使得所述对象进行相对于所述操作部的旋转运动。在此，所述操作部所进行的运动可以包括所述操作部在空间中的平移运动、旋转运动(例如围绕与其连接的关节的旋转运动)、或者平移运动和旋转运动的组合运动。

根据本公开的实施例，机器人使对象进行的旋转运动可以包括多种不同的旋转运动。