[发明专利]基于轨迹规划的机器人的控制方法、装置和康复机器人

说明书

本申请涉及机器人运动控制技术领域，公开了一种基于轨迹规划的机器人的控制方法。该基于轨迹规划的机器人的控制方法包括：获得由起始位置至终止位置的当前轨迹方程；其中，当前轨迹方程的确定，包括：获得预设轨迹方程；获得预设轨迹方程中每个位置对应的理论肌肉出力；根据与全部理论肌肉出力之和相关的优化目标，对预设轨迹方程中的参数进行优化，以获得当前轨迹方程；根据当前轨迹方程控制机器人。采用该基于轨迹规划的控制方法可降低训练过程对康复训练师或教练的技能或知识的要求。本申请还公开一种基于轨迹规划的机器人的控制装置和康复机器人。

技术领域

本申请涉及机器人运动控制技术领域，例如涉及一种基于轨迹规划的机器人的控制方法、装置和康复机器人。

背景技术

目前，在用户的康复训练过程中，康复机器人可发挥极大的辅助作用。在用户自身无法完成既定动作的情况下，康复机器人为用户提供助力，用户在康复机器人的辅助下完成既定动作。在康复机器人的控制方法中，可采用阻抗控制策略，使康复机器人的运行状态适应用户与康复机器人之间的交互力的变化，提高用户的参与感。

在实现本申请实施例的过程中，发现相关技术中至少存在如下问题：

在康复训练或其他训练过程中，通常由康复训练师或教练依据经验规定既定动作，用户通过执行该既定动作达到一定的训练效果，这对康复训练师或教练的技能或知识要求比较高。

发明内容

为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解，下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围，而是作为后面的详细说明的序言。

本申请实施例提供了一种基于轨迹规划的机器人的控制方法、装置和康复机器人，以降低康复训练或其他训练过程中康复训练师或教练的技能或知识的要求。

在一些实施例中，基于轨迹规划的机器人的控制方法包括：获得由起始位置至终止位置的当前轨迹方程；其中，所述当前轨迹方程的确定，包括：获得预设轨迹方程；获得所述预设轨迹方程中每个位置对应的理论肌肉出力；根据与全部理论肌肉出力之和相关的优化目标，对所述预设轨迹方程中的参数进行优化，以获得所述当前轨迹方程；根据所述当前轨迹方程控制机器人。

可选地，获得所述预设轨迹方程中每个位置对应的理论肌肉出力，包括：根据位置与骨骼几何数据的对应关系，确定所述预设轨迹方程中每个位置对应的预设骨骼几何数据；根据位置与理论受力的对应关系，确定所述预设轨迹方程中每个位置对应的预设理论受力；根据骨骼几何数据、理论受力以及肌肉出力的对应关系，确定每个位置处的所述预设骨骼几何数据和所述预设理论受力对应的所述理论肌肉出力。

可选地，根据位置与骨骼几何数据的对应关系，确定所述预设轨迹方程中每个位置对应的预设骨骼几何数据，包括：获得预设骨骼模型以及预设用户位置；将所述预设用户位置以及所述预设轨迹方程中每个位置输入所述预设骨骼模型，获得与所述预设轨迹方程中每个位置对应的预设骨骼几何数据。

可选地，根据位置与理论受力的对应关系，确定所述预设轨迹方程中每个位置对应的预设理论受力，包括：获得所述预设轨迹方程的每个位置对应的预设加速度；将所述预设加速度与机器人的预设惯性参数的乘积，确定为所述预设轨迹方程的每个位置对应的预设理论受力。

可选地，与全部理论肌肉出力之和相关的优化目标，包括：以全部理论肌肉出力之和最大为优化目标；或者，以全部理论肌肉出力之和与预设肌肉出力的差值最小为优化目标。