[发明专利]用于控制关节型机器人的致动器的系统和方法

权利要求书

1.一种用于控制关节型机器人(80)的致动器并使所述机器人(80)能够执行给定任务的系统，包括：

-第一单元(101)，所述第一单元(101)根据所述任务提供能够从技能空间中选择的机器人技能s的规范，其中，机器人技能s被定义为元组(S,O,C_pre,C_err,C_suc,R,χ_cmd,X,P,Q)，其中：

S：I子空间ζ_i的笛卡尔积:S＝ζ_i＝1×ζ_i＝2×...×ζ_i＝I，其中，i＝{1,2,....,I}并且I≥2，

O：物理对象集，

C_pre：前提条件，

C_err：错误条件，

C_suc：成功条件，

R：理想技能执行的标称结果，

χ_cmd：技能命令，

X：物理坐标，

P：技能参数，其中，P由三个子集P_t、P_I、P_D组成，其中，P_t是从任务的先验知识中得出的参数，P_I是最初未知且需要在执行所述任务期间学习和/或估计的参数，并且P_D是参数P_I的约束，

Q：表现度量，其中，Q(t)表示由所述机器人(80)执行的技能的实际表现值，

-第二单元(102)，其中，所述第二单元(102)连接到所述第一单元(101)，并且还连接到学习单元(103)和自适应控制器(104)，

其中，所述自适应控制器(104)接收技能命令χ_cmd，

其中，所述技能命令χ_cmd包括技能参数P_I，

其中，所述自适应控制器(104)基于所述技能命令χ_cmd控制所述机器人(80)的所述致动器，

其中，所述机器人(80)的实际状态由相应的传感器感测和/或由相应的估计器估计，并反馈到所述自适应控制器(104)和所述第二单元(102)，

其中，所述第二单元(102)基于所述实际状态确定由所述机器人(80)执行的技能的实际表现值Q(t)，并且

其中，所述学习单元(103)接收P_D和来自所述第二单元(102)的Q(t)，确定更新的技能参数P_I(t)，并且将P_I(t)提供到所述第二单元(102)，以替换迄今为止已有的技能参数P_I。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述自适应控制器(104)通过δF_ff＝F_ff(t)-F_ff(t-T)来适应前馈力旋量和刚度，其中，F_ff(t)表示前馈力旋量，T是控制器的采样时间。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述学习单元(103)执行贝叶斯和/或HiREPS优化/学习。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述系统包括具有数据网络的数据接口，并且其中，所述系统被设计和设置成从所述数据网络下载用于建立和控制所述系统的系统程序。

5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述系统被设计和设置成从所述数据网络下载用于所述系统程序的参数。

6.根据权利要求4所述的系统，其中，所述系统被设计和设置成经由本地输入接口和/或经由教学过程来输入用于所述系统程序的参数，其中，所述机器人(80)被手动引导。

7.一种机器人(80)，所述机器人(80)具有根据权利要求1至6中的一项所述的系统。