專利名稱：用于機(jī)器人的控制設(shè)備、控制方法及計(jì)算機(jī)程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開涉及一種用于由連桿結(jié)構(gòu)(link structure)配置的機(jī)器人的控制設(shè)備、控制方法及計(jì)算機(jī)程序，具體涉及一種用于具有非致動關(guān)節(jié)的機(jī)器人的控制設(shè)備、控制方法及程序，其中，關(guān)節(jié)的一部分不發(fā)出驅(qū)動力。
背景技術(shù)：
倒立鐘擺型機(jī)器人(inverted pendulum-type robot)或兩足步行型機(jī)器人 (biped walking type robot)所具有的優(yōu)良特性在于，由于其地面接觸面積小，機(jī)器人在與人共存時(shí)幾乎不妨礙人，以及機(jī)器人能夠向人提供各種服務(wù)。相反，這類機(jī)器人具有這樣的問題由于地面接觸面積小，為了執(zhí)行任務(wù)，對從環(huán)境中獲得的外部力存在嚴(yán)格限制。在倒立鐘擺型機(jī)器人中，不可獲得旋轉(zhuǎn)的支撐點(diǎn)力矩，以及在兩足步行型機(jī)器人中，不等式約束被增加到根據(jù)其腳底的形狀而從路面獲得的力矩上。作為另一極端的示例，例示了空間機(jī)器人?？臻g機(jī)器人難以完全獲得來自環(huán)境的反應(yīng)。這些機(jī)器人具有一部分不能發(fā)出力的關(guān)節(jié)和不能建模為非致動關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)。圖11至圖13圖示了具有非致動關(guān)節(jié)的機(jī)器人的關(guān)節(jié)配置的示例。圖11示出倒立鐘擺型機(jī)器人的關(guān)節(jié)配置示例。輪子的平移運(yùn)動分量被表示為平移關(guān)節(jié)(prismatic joint)，而使用輪子的整個(gè)機(jī)器人的姿勢改變被表示為連續(xù)連接到下一個(gè)的旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)。因?yàn)檎麄€(gè)機(jī)器人可以以點(diǎn)旋轉(zhuǎn)自由地旋轉(zhuǎn)，所以關(guān)節(jié)可被表示為非致動關(guān)節(jié)。剩余的關(guān)節(jié)為臂關(guān)節(jié)，并且都是致動關(guān)節(jié)。另外，圖12示出兩足步行型機(jī)器人的關(guān)節(jié)配置示例。腿的旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)都是致動關(guān)節(jié)，以及，除此以外，為了整個(gè)機(jī)器人可自由地表現(xiàn)空間運(yùn)動，腿的旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)還具有由三個(gè)平移自由度和三個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度組成的六個(gè)自由度。這六個(gè)自由度為虛擬關(guān)節(jié)或理論關(guān)節(jié)，以及由于它們不是實(shí)際存在的，所以不能發(fā)出力。因此，它們被表示為非致動關(guān)節(jié)。兩足步行型機(jī)器人被建模為具有六個(gè)自由度的非致動關(guān)節(jié)的系統(tǒng)，但是可使用從腳獲得的力和力矩來控制整體。另外，圖13示出了空間機(jī)器人的關(guān)節(jié)配置示例。空間機(jī)器人上安裝的機(jī)械臂的關(guān)節(jié)被表示為致動關(guān)節(jié)。但是，整個(gè)機(jī)器人的三個(gè)平移自由度和三個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度被表示為非致動關(guān)節(jié)的六個(gè)自由度。與兩足步行型機(jī)器人不同，空間機(jī)器人不能獲得外部力。在連桿結(jié)構(gòu)中，例如在機(jī)器人中，例如，為了產(chǎn)生在手的末端位置處的期望速度， 需要獲得關(guān)節(jié)速度。另外，為了產(chǎn)生期望加速度，需要獲得關(guān)節(jié)力。在僅由致動關(guān)節(jié)配置的系統(tǒng)中，可控制關(guān)節(jié)速度的全部分量、或關(guān)節(jié)加速度的全部分量。但是，在包括非致動關(guān)節(jié)的系統(tǒng)中，存在不可控制非致動關(guān)節(jié)的分量的問題。作為力控制系統(tǒng)的機(jī)器人控制中的重要概念，例示了用于描述作用于機(jī)器人的力與產(chǎn)生的加速度之間的關(guān)系的空間，換言之，操作空間。例如，機(jī)器人的手的末端的位置被定義為操作空間，以及使用操作空間來確定用于產(chǎn)生手末端處的期望加速度的關(guān)節(jié)力。已經(jīng)提出了用于準(zhǔn)確控制操作空間的加速度的各種方法(例如，日本未審查專利申請公布第 2009-95959號和第2010-188471號)，但是這些方法中的任一個(gè)的目標(biāo)限于全部關(guān)節(jié)為致動關(guān)節(jié)的情況。

發(fā)明內(nèi)容
期望提供一種優(yōu)秀的用于機(jī)器人的控制設(shè)備、控制方法及程序，其能夠?qū)崿F(xiàn)對包括非致動關(guān)節(jié)的機(jī)器人的加速度級的準(zhǔn)確控制。根據(jù)本公開的實(shí)施例，提供了一種用于機(jī)器人的控制設(shè)備，包括混合動力學(xué)計(jì)算器，其通過使用輔助模型執(zhí)行包括逆向動力學(xué)和正向動力學(xué)的混合動力學(xué)計(jì)算，來計(jì)算作用于關(guān)節(jié)加速度已知的不可移動關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)力和在關(guān)節(jié)力已知的可移動關(guān)節(jié)處產(chǎn)生的關(guān)節(jié)加速度，在輔助模型中，具有致動關(guān)節(jié)和非致動關(guān)節(jié)的機(jī)器人的致動關(guān)節(jié)是不可移動的；正向動力學(xué)計(jì)算器，其使用主模型來計(jì)算由作用于機(jī)器人的已知力產(chǎn)生的加速度，在主模型中，機(jī)器人的全部關(guān)節(jié)是可移動的；關(guān)節(jié)力確定單元，其基于來自混合動力學(xué)計(jì)算器和正向動力學(xué)計(jì)算器的計(jì)算結(jié)果，來確定用于在機(jī)器人的任意部分處產(chǎn)生期望的目標(biāo)加速度的關(guān)節(jié)力；以及關(guān)節(jié)力控制器，其將所確定的關(guān)節(jié)力設(shè)定為控制目標(biāo)值，以及控制機(jī)器人的每個(gè)關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)力。在根據(jù)本公開的實(shí)施例的用于機(jī)器人的控制設(shè)備中，使用廣義雅克比，將由混合動力學(xué)計(jì)算器獲得的作用于機(jī)器人的力轉(zhuǎn)換成關(guān)節(jié)力。在根據(jù)本公開的實(shí)施例的用于機(jī)器人的控制設(shè)備中，關(guān)節(jié)力確定單元包括廣義操作空間慣性逆矩陣計(jì)算器，其通過在除關(guān)節(jié)空間和外力以外的全部變量為0、以及第i個(gè)分量將由一個(gè)單位向量成的外力僅作用于第i個(gè)操作空間的條件下，經(jīng)由正向動力學(xué)計(jì)算器針對全部操作空間重復(fù)執(zhí)行正向動力學(xué)計(jì)算，來獲得廣義操作空間慣性逆矩陣； 廣義操作空間偏置加速度計(jì)算器，其通過在僅產(chǎn)生于關(guān)節(jié)空間的速度和重力起作用的約束下，經(jīng)由正向動力學(xué)計(jì)算器僅執(zhí)行一次正向動力學(xué)計(jì)算，來獲得廣義操作空間偏置加速度； 虛擬外力計(jì)算單元，其在使用廣義操作空間慣性逆矩陣和廣義操作空間偏置加速度來表示的操作空間中起作用的力和加速度的關(guān)系表達(dá)式中，求解在操作空間中發(fā)出的虛擬外力f， 以獲得已知的、并且在目標(biāo)空間中產(chǎn)生的目標(biāo)加速度；以及關(guān)節(jié)計(jì)算單元，其使用廣義逆力動力學(xué)計(jì)算，將由虛擬外力計(jì)算單元獲得的外力f轉(zhuǎn)換成致動關(guān)節(jié)的致動關(guān)節(jié)力。在根據(jù)被公開的實(shí)施例的用于機(jī)器人的控制設(shè)備中，虛擬外力計(jì)算單元使用廣義操作空間慣性逆矩陣和廣義操作空間偏置加速度計(jì)算器，來獲得滿足由在關(guān)系表達(dá)式、機(jī)器人和環(huán)境之間形成的約束所配置的線性互補(bǔ)問題的虛擬外力，然后基于所獲得的力來確定連桿的關(guān)節(jié)力。在根據(jù)本公開的實(shí)施例的用于機(jī)器人的控制設(shè)備中，通過在除關(guān)節(jié)空間和外力以外的全部變量為0、以及由一個(gè)單位向量ei形成的外力僅作用于第i個(gè)操作空間的條件下， 重復(fù)執(zhí)行由混合動力學(xué)計(jì)算器計(jì)算致動關(guān)節(jié)空間的關(guān)節(jié)力的混合動力學(xué)計(jì)算，來獲得廣義雅克比。根據(jù)本公開的另一實(shí)施例，提供了一種機(jī)器人的控制方法，包括通過使用輔助模型執(zhí)行包括逆向動力學(xué)和正向動力學(xué)的混合動力學(xué)計(jì)算，來執(zhí)行混合動力學(xué)計(jì)算，該混合動力學(xué)計(jì)算用于計(jì)算在關(guān)節(jié)加速度已知的情況下作用于不可移動關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)力和在關(guān)節(jié)力已知的情況下可移動關(guān)節(jié)處產(chǎn)生的關(guān)節(jié)加速度，在輔助模型中，具有致動關(guān)節(jié)和非致動關(guān)節(jié)的機(jī)器人的致動關(guān)節(jié)是不可移動的；使用主模型來計(jì)算正向動力學(xué)，該正向動力學(xué)用于計(jì)算由已知的并且作用于機(jī)器人的力產(chǎn)生的加速度，在主模型中，機(jī)器人的全部關(guān)節(jié)是可移動的；基于根據(jù)關(guān)節(jié)力和加速度的計(jì)算的計(jì)算結(jié)果，來確定用于在機(jī)器人的任意部分處產(chǎn)生期望的目標(biāo)加速度的關(guān)節(jié)力；以及，將所確定的關(guān)節(jié)力設(shè)定為控制目標(biāo)值，以及控制機(jī)器人的每個(gè)關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)力。根據(jù)本公開的又一實(shí)施例，提供了一種以計(jì)算機(jī)可讀格式記錄的計(jì)算機(jī)程序，其在計(jì)算機(jī)上執(zhí)行用于控制具有致動關(guān)節(jié)和非致動關(guān)節(jié)的機(jī)器人的處理，其中，計(jì)算機(jī)用作 混合動力學(xué)計(jì)算器，通過使用輔助模型執(zhí)行包括逆向動力學(xué)和正向動力學(xué)的混合動力學(xué)計(jì)算，來計(jì)算在關(guān)節(jié)加速度已知的情況下作用于不可移動關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)力和在關(guān)節(jié)力已知的情況下可移動關(guān)節(jié)處產(chǎn)生的關(guān)節(jié)加速度，在輔助模型中，具有致動關(guān)節(jié)和非致動關(guān)節(jié)的機(jī)器人的致動關(guān)節(jié)是不可移動的；正向動力學(xué)計(jì)算器，使用主模型來計(jì)算由作用于機(jī)器人的已知力產(chǎn)生的加速度，在主模型中，機(jī)器人的全部關(guān)節(jié)是可移動的；關(guān)節(jié)力確定單元，基于根據(jù)混合動力學(xué)計(jì)算器和正向動力學(xué)計(jì)算器的計(jì)算結(jié)果，來確定用于在機(jī)器人的任意部分處產(chǎn)生期望的目標(biāo)加速度的關(guān)節(jié)力；以及關(guān)節(jié)力控制器，將所確定的關(guān)節(jié)力設(shè)定為控制目標(biāo)值，以及控制機(jī)器人的每個(gè)關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)力。根據(jù)以上描述的計(jì)算機(jī)程序被定義為以可讀格式記錄在計(jì)算機(jī)上以便在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)預(yù)定處理的計(jì)算機(jī)程序。換言之，根據(jù)以上描述的計(jì)算機(jī)程序被安裝在計(jì)算機(jī)上，以便在計(jì)算機(jī)上發(fā)出協(xié)作的效果并且能夠獲得與根據(jù)以上描述的用于機(jī)器人的控制設(shè)備相同的優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)本公開，可以以關(guān)于關(guān)節(jié)數(shù)目N的小計(jì)算量O(N)，來獲得對包括非致動關(guān)節(jié)的機(jī)器人的加速度級的準(zhǔn)確控制。因此，可提供優(yōu)秀的用于機(jī)器人的控制設(shè)備、控制方法及計(jì)算機(jī)程序。根據(jù)基于本公開的下面實(shí)施例和附圖的詳細(xì)說明，本公開的其它目的、特點(diǎn)和優(yōu)
點(diǎn)將變得清楚。


圖1是將具有非致動關(guān)節(jié)的機(jī)器人圖示為全部桿可移動的機(jī)器人模型的兩個(gè)模型、和致動關(guān)節(jié)不可移動而非致動關(guān)節(jié)可移動的輔助模型的圖；圖2是示意性圖示具有使用主模型和輔助模型的非致動關(guān)節(jié)的機(jī)器人的控制系統(tǒng)的配置示例的圖；圖3是圖示在圖2所示的機(jī)器人的控制系統(tǒng)中執(zhí)行的處理序列的流程圖；圖4是圖示為了根據(jù)廣義操作空間慣性逆矩陣計(jì)算器來計(jì)算廣義操作空間慣性逆矩陣Af1的處理序列的流程圖；圖5是圖示為了根據(jù)廣義操作空間慣性逆矩陣計(jì)算器來計(jì)算廣義操作空間偏置加速度Ce的處理序列的流程圖；圖6A和圖6B是圖示圖1至圖3所示的控制系統(tǒng)所應(yīng)用的倒立鐘擺型機(jī)器人的配置示例的圖；圖6C是圖示圖6B所示的倒立鐘擺型機(jī)器人的全部關(guān)節(jié)可移動的主模型的圖；圖6D是圖示圖6B所示的倒立鐘擺型機(jī)器人的致動關(guān)節(jié)不可移動而非致動關(guān)節(jié)可移動的輔助模型的圖7是圖示在不變地保持機(jī)器體的預(yù)定部分的位置或姿勢(取向)的同時(shí)保持圖 6A至圖6D所示的機(jī)器人的平衡的控制系統(tǒng)的配置示例的圖；圖8A至圖8C是圖示以夾鉗抓住一杯酒的機(jī)器人即使在施加外力的情況下也握住這杯酒而不會灑出一滴的狀態(tài)的圖；圖9是圖示當(dāng)機(jī)器人被推向后方時(shí)輪子的前方位置和后方位置以及左手的末端的位置的圖；圖10是圖示當(dāng)機(jī)器人被推向后方時(shí)機(jī)器人的重心在相平面上的改變(位置和速度的改變)的圖；圖11圖示倒立鐘擺型機(jī)器人的關(guān)節(jié)配置的圖；圖12是圖示兩足步行型機(jī)器人的關(guān)節(jié)配置示例的圖；圖13是圖示空間機(jī)器人的關(guān)節(jié)配置示例的圖；圖14是圖示在底部表面上設(shè)置的多連桿結(jié)構(gòu)設(shè)備中按照從末端到底部的順序來計(jì)算信息的通常通道的圖；圖15是圖示在底部表面上設(shè)置的多連桿結(jié)構(gòu)設(shè)備中按照從底部到末端的順序來計(jì)算速度信息的通常通道的圖。
具體實(shí)施例方式在下文中，參考附圖來描述本公開的實(shí)施例。機(jī)器人一般是由多個(gè)彼此連接的剛性體配置的連桿結(jié)構(gòu)。在倒立鐘擺型機(jī)器人、 兩足步行型機(jī)器人、空間機(jī)器人等中，一部分關(guān)節(jié)不能發(fā)出力以及能夠被建模為非致動關(guān)節(jié)(參考以上描述和圖11至圖13)。例如，在機(jī)器人的連桿結(jié)構(gòu)等中，為了產(chǎn)生在手的末端處的期望速度，必須獲得關(guān)節(jié)速度。另外，為了產(chǎn)生期望加速度，必須獲得關(guān)節(jié)力。在僅由致動關(guān)節(jié)配置的系統(tǒng)中，可直接控制關(guān)節(jié)速度的全部分量或關(guān)節(jié)加速度的全部分量。但是， 在包括非致動關(guān)節(jié)的系統(tǒng)中，存在不可直接控制非致動關(guān)節(jié)的分量的問題。這里，用于機(jī)器人的運(yùn)動的等式一般被表示為下面的表達(dá)式(1)
權(quán)利要求
1.一種用于機(jī)器人的控制設(shè)備，包括混合動力學(xué)計(jì)算器，其通過使用輔助模型執(zhí)行包括逆向動力學(xué)和正向動力學(xué)的混合動力學(xué)計(jì)算，來計(jì)算在關(guān)節(jié)加速度已知的情況下作用于不可移動關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)力、和在所述關(guān)節(jié)力已知的情況下可移動關(guān)節(jié)處產(chǎn)生的關(guān)節(jié)加速度，在所述輔助模型中，具有致動關(guān)節(jié)和非致動關(guān)節(jié)的所述機(jī)器人的所述致動關(guān)節(jié)是不可移動的；正向動力學(xué)計(jì)算器，其使用主模型來計(jì)算由作用于所述機(jī)器人的已知力產(chǎn)生的加速度，在所述主模型中，所述機(jī)器人的全部關(guān)節(jié)是可移動的；關(guān)節(jié)力確定單元，其基于來自所述混合動力學(xué)計(jì)算器和所述正向動力學(xué)計(jì)算器的計(jì)算結(jié)果，來確定用于在所述機(jī)器人的任意部分產(chǎn)生期望的目標(biāo)加速度的關(guān)節(jié)力；以及關(guān)節(jié)力控制器，其將所確定的關(guān)節(jié)力設(shè)定為控制目標(biāo)值，以及控制所述機(jī)器人的每個(gè)關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于機(jī)器人的控制設(shè)備，其中，使用廣義雅克比，將由所述混合動力學(xué)計(jì)算器獲得的、作用于所述機(jī)器人的力轉(zhuǎn)換成關(guān)節(jié)力。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于機(jī)器人的控制設(shè)備，其中，所述關(guān)節(jié)力確定單元包括廣義操作空間慣性逆矩陣計(jì)算器，其通過在除關(guān)節(jié)空間和外力以外的全部變量為0、以及第i個(gè)分量將由一個(gè)單位向量ei形成的外力僅作用于第i個(gè)操作空間的條件下，經(jīng)由所述正向動力學(xué)計(jì)算器針對全部操作空間重復(fù)執(zhí)行所述正向動力學(xué)計(jì)算，來獲得廣義操作空間慣性逆矩陣；廣義操作空間偏置加速度計(jì)算器，其通過在僅產(chǎn)生于所述關(guān)節(jié)空間的速度和重力起作用的約束下，經(jīng)由所述正向動力學(xué)計(jì)算器僅執(zhí)行一次所述正向動力學(xué)計(jì)算，來獲得廣義操作空間偏置加速度；虛擬外力計(jì)算單元，其在使用所述廣義操作空間慣性逆矩陣和所述廣義操作空間偏置加速度來表示的所述操作空間中起作用的力和加速度的關(guān)系表達(dá)式中，求解在所述操作空間中發(fā)出的虛擬外力f，以獲得已知的、并且在所述操作空間中產(chǎn)生的目標(biāo)加速度；以及關(guān)節(jié)計(jì)算單元，其使用廣義逆力動力學(xué)計(jì)算，將由所述虛擬外力計(jì)算單元獲得的所述外力f轉(zhuǎn)換成所述致動關(guān)節(jié)的致動關(guān)節(jié)力。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于機(jī)器人的控制設(shè)備，其中，所述虛擬外力計(jì)算單元使用所述廣義操作空間慣性逆矩陣和所述廣義操作空間偏置加速度計(jì)算器，來獲得滿足線性互補(bǔ)問題的虛擬外力，然后基于所獲得的力來確定連桿的關(guān)節(jié)力，其中，所述線性互補(bǔ)問題由在所述關(guān)系表達(dá)式、所述機(jī)器人和所述環(huán)境之間形成的約束來配置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于機(jī)器人的控制設(shè)備，其中，通過在除關(guān)節(jié)空間和外力以外的全部變量為0、以及第i個(gè)分量將由一個(gè)單位向量ei形成的外力僅作用于第i個(gè)操作空間的條件下，經(jīng)由所述混合動力學(xué)計(jì)算器重復(fù)執(zhí)行用于計(jì)算致動關(guān)節(jié)空間的關(guān)節(jié)力的所述混合動力學(xué)計(jì)算，來獲得所述廣義雅克比。
6.一種機(jī)器人的控制方法，包括通過使用輔助模型執(zhí)行包括逆向動力學(xué)和正向動力學(xué)的混合動力學(xué)計(jì)算，來計(jì)算在關(guān)節(jié)加速度已知的情況下作用于不可移動關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)力、和在所述關(guān)節(jié)力已知的情況下可移動關(guān)節(jié)處產(chǎn)生的關(guān)節(jié)加速度，在所述輔助模型中，具有致動關(guān)節(jié)和非致動關(guān)節(jié)的所述機(jī)器人的所述致動關(guān)節(jié)是不可移動的；使用主模型來計(jì)算由已知的、并且作用于所述機(jī)器人的力所產(chǎn)生的加速度，在所述主模型中，所述機(jī)器人的全部關(guān)節(jié)是可移動的；基于根據(jù)所述關(guān)節(jié)力的計(jì)算和所述加速度的計(jì)算的計(jì)算結(jié)果，來確定用于在所述機(jī)器人的任意部分產(chǎn)生期望的目標(biāo)加速度的關(guān)節(jié)力；以及將所確定的關(guān)節(jié)力設(shè)定為控制目標(biāo)值，以及控制所述機(jī)器人的每個(gè)關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)力。
7. 一種以計(jì)算機(jī)可讀格式記錄的計(jì)算機(jī)程序，其在所述計(jì)算機(jī)上執(zhí)行用于控制具有致動關(guān)節(jié)和非致動關(guān)節(jié)的機(jī)器人的處理，其中，所述計(jì)算機(jī)用作混合動力學(xué)計(jì)算器，其通過使用輔助模型執(zhí)行包括逆向動力學(xué)和正向動力學(xué)的混合動力學(xué)計(jì)算，來計(jì)算在關(guān)節(jié)加速度已知的情況下作用于不可移動關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)力、和在所述關(guān)節(jié)力已知的情況下可移動關(guān)節(jié)處產(chǎn)生的關(guān)節(jié)加速度，在所述輔助模型中，所述機(jī)器人的致動關(guān)節(jié)是不可移動的；正向動力學(xué)計(jì)算器，其使用主模型來計(jì)算由作用于所述機(jī)器人的已知力產(chǎn)生的加速度，在所述主模型中，所述機(jī)器人的全部關(guān)節(jié)是可移動的；關(guān)節(jié)力確定單元，其基于來自所述混合動力學(xué)計(jì)算器和所述正向動力學(xué)計(jì)算器的計(jì)算結(jié)果，來確定用于在所述機(jī)器人的任意部分產(chǎn)生期望的目標(biāo)加速度的關(guān)節(jié)力；以及關(guān)節(jié)力控制器，其將所確定的關(guān)節(jié)力設(shè)定為控制目標(biāo)值，以及控制所述機(jī)器人的每個(gè)關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)力。
全文摘要
提供了一種用于機(jī)器人的控制設(shè)備、控制方法及程序，該控制設(shè)備包括混合動力學(xué)計(jì)算器，其通過使用輔助模型執(zhí)行包括逆向動力學(xué)和正向動力學(xué)的混合動力學(xué)計(jì)算，來計(jì)算在關(guān)節(jié)加速度已知的情況下作用于不可移動關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)力、和在關(guān)節(jié)力已知的情況下可移動關(guān)節(jié)處產(chǎn)生的關(guān)節(jié)加速度，在輔助模型中，具有致動關(guān)節(jié)和非致動關(guān)節(jié)的機(jī)器人的所述致動關(guān)節(jié)是不可移動的；正向動力學(xué)計(jì)算器，其使用主模型來計(jì)算由作用于機(jī)器人的已知力產(chǎn)生的加速度；關(guān)節(jié)力確定單元，其確定關(guān)節(jié)力；以及關(guān)節(jié)力控制器，其控制機(jī)器人的每個(gè)關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)力。
文檔編號B25J9/16GK102452077SQ20111030549
公開日2012年5月16日 申請日期2011年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月14日
發(fā)明者長阪憲一郎 申請人:索尼公司