[发明专利]机器人的运动控制方法、装置、机器人设备及存储介质

说明书

本申请涉及机器人的运动控制方法、装置、机器人设备及存储介质，该方法包括：建立从手柔性臂末端的欧拉变换信息、从手柔性臂末端的齐次变换矩阵与目标位姿信息之间的等式关系，确定待求解函数组；基于获取的各关节的当前关节参数信息，分别确定每个欧拉角函数的函数值和每个坐标位置函数的函数值，得到待校验的函数值集合；根据待校验的函数值集合和目标位姿信息，对各关节的当前关节参数信息进行迭代更新，得到迭代更新后的各关节的目标关节参数信息。本申请的机器人的运动控制方法，在应用于对机器人从手逆运动学求解时，可以提高算法的收敛速度和精度，进而有助于提升机器人的操作灵活度，提升微创手术机器人的精准度和安全性。

技术领域

本申请涉及机器人技术领域，特别涉及一种机器人的运动控制方法、装置、机器人设备及存储介质。

背景技术

随着机器人技术的发展，微创手术机器人技术逐渐成熟，并被广泛应用。微创手术机器人可以减轻医生在手术过程中的体力劳动，同时达到精准手术的目的，使患者微创伤、失血少、术后感染少、术后恢复快。

目前，微创手术机器人系统通常使用主从式控制模式：操作者在对主手进行操作时，手部运动会带动主手随之运动，通过主从控制算法将主手的运动映射到从手，进而带动末端的手术器械实现相应运动。

在主从控制算法中，根据当前时刻t的从手位姿矩阵、目标时刻t+1从手位置增量和姿态转换矩阵，计算出目标时刻t+1从手末端的位姿矩阵；然后，再根据目标时刻t+1从手末端的位姿矩阵，解算出从手各关节的关节变量，电机根据这些关节变量驱动相应关节运动。从目标时刻t+1从手末端的位姿矩阵，解算出从手各关节的关节变量，这一过程称为逆运动学建模。

由于机器人逆运动学问题的复杂性，传统解算方法存在收敛速度慢、收敛精度不高等不足，这导致主手和从手两端运动的趋势无法保持一致，不能保证主手和从手之间的一一对应，使得医生操作不够灵活，或者处于容易疲劳的姿势。为此，有必要对传统解算方法进行改进，提高算法的收敛速度和精度，提升机器人的操作灵活度，进而提升微创手术机器人的精准度和安全性。

发明内容

本申请实施例提供了一种机器人的运动控制方法、装置、机器人设备及存储介质，可以提高算法的收敛速度和精度，提升机器人的操作灵活度，进而提升微创手术机器人的精准度和安全性。

第一方面，本申请实施例提供了一种机器人的运动控制方法，包括：

获取机器人的从手柔性臂末端的目标位姿信息；

基于预设的欧拉角旋转顺序，确定从手柔性臂末端的欧拉变换信息；欧拉变换信息表征从手柔性臂末端的旋转姿态；

建立从手柔性臂末端的欧拉变换信息、从手柔性臂末端的齐次变换矩阵与目标位姿信息之间的等式关系，确定待求解函数组；待求解函数组包括基于末端坐标系的三个欧拉角函数和三个坐标位置函数；三个欧拉角函数中每个欧拉角函数和三个坐标位置函数中每个坐标位置函数分别与从手柔性臂的各关节的关节参数相关；

基于获取的各关节的当前关节参数信息，分别确定每个欧拉角函数的函数值和每个坐标位置函数的函数值，得到待校验的函数值集合；

根据待校验的函数值集合和目标位姿信息，对各关节的当前关节参数信息进行迭代更新，得到迭代更新后的各关节的目标关节参数信息；各关节的目标关节参数信息用于控制从手柔性臂进行运动。

在一些可能的实施例中，目标位姿信息包括目标姿态信息和目标位置信息；目标姿态信息用于描述末端坐标系中各个坐标轴的方向；目标位置信息包括末端坐标系的原点基于机器人基坐标系的三维位置坐标值；末端坐标系的原点与从手柔性臂末端的中心点重合；

根据待校验的函数值集合和目标位姿信息，对各关节的当前关节参数信息进行迭代更新，得到迭代更新后的各关节的目标关节参数信息，包括：

基于目标姿态信息确定三个欧拉角目标值；