[发明专利]机器人下棋方法、装置、计算机可读存储介质及机器人

权利要求书

1.一种机器人下棋方法，其特征在于，包括：

构建机器人全身运动的构型约束；

获取所述机器人的手臂末端的当前位姿，并通过所述机器人的视觉装置获取目标棋子的初始位姿和目标位姿；

根据所述当前位姿、所述初始位姿和所述目标位姿，规划所述手臂末端的位姿轨迹；其中，所述位姿轨迹包括各个控制周期的期望位姿；

对于每个控制周期，根据所述期望位姿和所述构型约束计算所述机器人的全身广义速度，并控制所述机器人按照所述全身广义速度进行运动。

2.根据权利要求1所述的机器人下棋方法，其特征在于，所述根据所述期望位姿和所述构型约束计算所述机器人的全身广义速度，包括：

以所述全身广义速度为控制量，以与所述期望位姿对应的末端速度为控制目标，基于所述构型约束构建所述机器人的二次规划表达式；

对所述二次规划表达式进行求解，得到所述全身广义速度。

3.根据权利要求2所述的机器人下棋方法，其特征在于，所述以所述全身广义速度为控制量，以与所述期望位姿对应的末端速度为控制目标，基于所述构型约束构建所述机器人的二次规划表达式，包括：

根据下式构建所述机器人的二次规划表达式：

min||w||²

s.t.

其中，为所述末端速度，为所述全身广义速度，J为预设的雅可比矩阵，w为预设的松弛变量，为预设的速度下限，为预设的速度上限。

4.根据权利要求2所述的机器人下棋方法，其特征在于，所述以所述全身广义速度为控制量，以与所述期望位姿对应的末端速度为控制目标，基于所述构型约束构建所述机器人的二次规划表达式，包括：

根据下式构建所述机器人的二次规划表达式：

s.t.

其中，为所述末端速度，为所述全身广义速度，J为预设的雅可比矩阵，w为预设的松弛变量，为预设的速度下限，为预设的速度上限，ρ为预设的系数，为所述机器人的腰部速度。

5.根据权利要求1所述的机器人下棋方法，其特征在于，所述根据所述当前位姿、所述初始位姿和所述目标位姿，规划所述手臂末端的位姿轨迹，包括：

确定与所述初始位姿对应的所述手臂末端的第一位姿，以及与所述目标位姿对应的所述手臂末端的第二位姿；

使用门型轨迹规划确定所述手臂末端从所述当前位姿运动至所述第一位姿，再由所述第一位姿运动至所述第二位姿的位姿轨迹。

6.根据权利要求1所述的机器人下棋方法，其特征在于，还包括：

根据所述初始位姿与所述目标位姿判断所述目标棋子的直线移动路径上是否存在障碍物；

若不存在障碍物，则控制所述手臂末端采用推动棋子的方式移动所述目标棋子；

若存在障碍物，则控制所述手臂末端采用抓取棋子的方式移动所述目标棋子。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的机器人下棋方法，其特征在于，还包括：

检测所述手臂末端与所述目标棋子之间的接触力；

基于预设的弹簧阻尼模型，根据所述接触力对所述手臂末端的位姿进行调整。

8.一种机器人下棋装置，其特征在于，包括：

约束构建模块，用于构建机器人全身运动的构型约束；

位姿获取模块，用于获取所述机器人的手臂末端的当前位姿，并通过所述机器人的视觉装置获取目标棋子的初始位姿和目标位姿；

轨迹规划模块，用于根据所述当前位姿、所述初始位姿和所述目标位姿，规划所述手臂末端的位姿轨迹；其中，所述位姿轨迹包括各个控制周期的期望位姿；

运动控制模块，用于对于每个控制周期，根据所述期望位姿和所述构型约束计算所述机器人的全身广义速度，并控制所述机器人按照所述全身广义速度进行运动。

9.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的机器人下棋方法的步骤。

10.一种机器人，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7中任一项所述的机器人下棋方法的步骤。