[发明专利]机器人运动控制方法、系统、电子设备及存储介质

权利要求书

1.一种机器人运动控制方法，其特征在于，包括：

获取机器人器械末端点的位置信息；

根据所述位置信息判断所述器械末端点是否处于三维限制空间内，若是，则：

获取所述器械末端点的运动速度，所述运动速度包括运动方向和速度大小；

根据所述运动方向判断是否需要对所述器械末端点施加约束，以及在需要施加约束时，对所述器械末端点施加约束，以限制所述运动速度在至少一个方向的速度分量的大小；

所述三维限制空间被划分为多个区域，每个所述区域分别对应一个约束规则，所述约束规则用于不限制所述运动速度或限制所述运动速度在至少一个方向的速度分量的大小；

所述根据所述运动方向判断是否需要对所述器械末端点施加约束，以及在需要施加约束时，对所述器械末端点施加约束，以限制所述运动速度在至少一个方向的速度分量的大小，包括：

根据所述运动方向判断所述器械末端点朝向的区域；

获取所述朝向的区域对应的约束规则；

按照所获取的约束规则对所述器械末端点施加约束；

所述三维限制空间为锥体，所述三维限制空间以所述器械末端点的所在位置为区域交叉点、被穿过所述位置的第一平面和第二平面划分为四个区域，所述第一平面为所述锥体的高线和所述位置与所述锥体的顶点的连线所在的平面，所述第二平面为所述位置所在的与所述第一平面垂直的平面；

所述四个区域分别为：

第一区域，为不包含所述高线但包含所述顶点的区域；

第二区域，为包含部分所述高线且包含所述顶点的区域；

第三区域，为包含部分所述高线但不包含所述顶点的区域；

第四区域，为不包含所述高线且不包含所述顶点的区域；

与所述第一区域对应的约束规则为第一约束规则，所述第一约束规则包括限制所述运动速度在第一方向的速度分量的大小和第二方向的速度分量的大小，所述第一方向为所述位置与所述顶点的连线方向，所述第二方向为与所述第一方向垂直的方向；

与所述第二区域对应的约束规则为第二约束规则，所述第二约束规则包括限制所述运动速度在所述第一方向的速度分量的大小；

与所述第三区域对应的约束规则为第三约束规则，所述第三约束规则包括不限制所述运动速度或对所述器械末端点进行力柔顺控制；

与所述第四区域对应的约束规则为第四约束规则，所述第四约束规则包括限制所述运动速度在所述第二方向的速度分量的大小。

2.如权利要求1所述的机器人运动控制方法，其特征在于，所述根据所述运动方向判断所述机器人器械末端点朝向的区域，包括：

计算第一夹角和第二夹角，所述第一夹角为所述运动方向与从所述位置垂直指向所述高线的方向的夹角，所述第二夹角为所述运动方向与从所述位置指向所述顶点的方向的夹角；

判断所述第一夹角是否大于90°及所述第二夹角是否大于90°；

当所述第一夹角大于90°且所述第二夹角小于90°时，所述器械末端点朝向所述第一区域；

当所述第一夹角和所述第二夹角均小于90°时，所述器械末端点朝向所述第二区域；

当所述第一夹角和所述第二夹角均大于90°时，所述器械末端点朝向所述第三区域；

当所述第一夹角大于90°且所述第二夹角大于90°时，所述器械末端点朝向所述第四区域。

3.如权利要求1所述的机器人运动控制方法，其特征在于，所述限制所述运动速度在所述第一方向的速度分量的大小包括：

沿着所述第一方向以所述器械末端点到所述顶点的距离值的倒数比例系数减小所述运动速度在所述第一方向的速度分量；

和/或，所述限制所述运动速度在所述第二方向的速度分量的大小包括：

沿着所述第二方向以所述器械末端点沿所述第二方向到所述锥体的锥面的距离值的倒数比例系数减小所述运动速度在所述第二方向的速度分量。

4.如权利要求1所述的机器人运动控制方法，其特征在于，所述根据位置信息判断器械末端点是否处于三维限制空间内，包括：

判断是否为所述器械末端点所在位置到所述顶点的距离小于所述高线长度且所述位置与所述顶点的连线与所述高线的夹角小于所述锥体的锥顶角的一半，若是，所述器械末端点处于所述三维限制空间内。