[发明专利]肌肉骨骼机器人控制方法及装置

说明书

本发明提供一种肌肉骨骼机器人控制方法及装置，该方法包括：获取目标运动参数；将目标运动参数输入至肌肉控制模型中，得到肌肉控制模型输出的肌肉控制信号；其中，肌肉控制模型为基于运动反馈结果和神经流形投影算子训练得到的，运动反馈结果为基于输入至肌肉控制模型的当前运动参数样本确定的，神经流形投影算子为基于输入至肌肉控制模型的当前运动参数样本的前一运动参数样本确定的。本发明的肌肉骨骼机器人控制方法及装置，通过将神经流形投影算子与运动反馈结果结合起来训练肌肉控制模型，得到了精度高一级抗遗忘能力强的肌肉控制模型，产生的肌肉控制信号准确率高，探索能力和抗遗忘能力强，能够满足多任务场景下的控制需求。

技术领域

本发明涉及控制技术领域，尤其涉及一种肌肉骨骼机器人控制方法及装置。

背景技术

随着机器人技术的迅猛发展，机器人凭借其高速度、高精度和高稳定性的优势，能够代替人完成许多危险的、繁重的和重复性的任务，在国防工业和国民经济中发挥了重要的作用。随着社会需求的不断增加，人们希望机器人能够在更多领域发挥更重要的作用，例如能够代替或辅助人完成精密零件装配和外科手术等，能够与人在同一个工作空间内进行安全的交互，能够适应动态和非结构化的工作环境。肌肉骨骼机器人通过模拟人体的骨骼、关节和肌肉结构，以及肌肉和关节之间的驱动方式，具有更好的灵活性、可靠性、柔顺性、安全性和适应性等潜在优势。因此，针对肌肉骨骼机器人的研究有利于构建新一代机器人系统，提高机器人性能，更好地满足社会需求，具有重要意义。

目前的肌肉骨骼机器人，在控制过程中产生肌肉控制信号的速度较慢，控制难度较高，控制准确率较低，探索能力和抗遗忘能力较弱，难以满足多任务场景下的控制需求。

发明内容

本发明提供一种肌肉骨骼机器人控制方法及装置，用以解决现有技术中肌肉骨骼机器人，在控制过程中产生肌肉控制信号的速度较慢，控制难度较高，控制准确率较低，探索能力和抗遗忘能力较弱，难以满足多任务场景下的控制需求的缺陷，实现产生的肌肉控制信号准确率高，探索能力和抗遗忘能力强，能够满足多任务场景下的控制需求。

本发明提供一种肌肉骨骼机器人控制方法，该肌肉骨骼机器人控制方法包括：获取目标运动参数；将所述目标运动参数输入至肌肉控制模型中，得到所述肌肉控制模型输出的肌肉控制信号；其中，所述肌肉控制模型为基于运动反馈结果和神经流形投影算子训练得到的，所述运动反馈结果为基于输入至所述肌肉控制模型的当前运动参数样本确定的，所述神经流形投影算子为基于输入至所述肌肉控制模型的所述当前运动参数样本的前一运动参数样本确定的。

根据本发明所述的肌肉骨骼机器人控制方法，所述肌肉控制模型的训练过程包括：将所述前一运动参数样本输入至所述肌肉控制模型，得到所述神经流形投影算子；将所述当前运动参数样本输入至所述肌肉控制模型，确定所述运动反馈结果；基于所述神经流形投影算子和所述运动反馈结果，更新所述肌肉控制模型的权重参数。

根据本发明所述的肌肉骨骼机器人控制方法，所述将所述当前运动参数样本输入至所述肌肉控制模型，确定所述运动反馈结果，包括：将所述当前运动参数样本输入至所述肌肉控制模型，得到所述肌肉控制模型输出的参考控制信号；获取所述肌肉骨骼机器人基于所述参考控制信号生成的所述运动状态信息；基于所述运动状态信息和所述当前运动参数样本，确定所述运动反馈结果。

根据本发明所述的肌肉骨骼机器人控制方法，所述将所述当前运动参数样本输入至所述肌肉控制模型，确定所述运动反馈结果，包括：将所述当前运动参数样本输入至所述肌肉控制模型，更新所述神经流形投影算子，得到神经流形更新算子；基于所述神经流形更新算子，确定所述运动反馈结果。

根据本发明所述的肌肉骨骼机器人控制方法，所述将所述当前运动参数样本输入至所述肌肉控制模型，更新所述神经流形投影算子，得到神经流形更新算子，包括：将所述当前运动参数样本输入至所述肌肉控制模型，并基于随机生成的探索噪声向量，更新所述神经流形投影算子，得到神经流形更新算子。