本發(fā)明涉及仿人機(jī)器人關(guān)節(jié)軌跡規(guī)劃控制技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種基于四階三次b樣條函數(shù)的機(jī)器人軌跡規(guī)劃方法及仿人機(jī)器人平臺(tái)。
背景技術(shù):
隨著服務(wù)機(jī)器人的發(fā)展,國(guó)內(nèi)外各研究機(jī)構(gòu)、大專院校、機(jī)器人生產(chǎn)廠家研究制造出適合于生活用途的服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)品。其中仿人機(jī)器人作為其中的一個(gè)熱點(diǎn)尤為受到關(guān)注,其中日、美等國(guó)的學(xué)者在仿人機(jī)器人領(lǐng)域開展了廣泛和深入的研究,取得了較多的理論和實(shí)踐成果,實(shí)現(xiàn)了從靜態(tài)步行到動(dòng)態(tài)步行,從離線規(guī)劃到實(shí)時(shí)控制,從平地行走到斜坡、階梯行走,從簡(jiǎn)單的雙足行走機(jī)構(gòu)到具有手臂、頭部以及腰部的仿人機(jī)器人的發(fā)展。
機(jī)器人的軌跡規(guī)劃在機(jī)器人的控制中具有重要的作用,其性能對(duì)機(jī)器人的工作效率、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性和能量消耗具有決定性意義。在實(shí)際的生產(chǎn)應(yīng)用中要求機(jī)器人機(jī)械系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)過程中應(yīng)盡量平穩(wěn)無震動(dòng),避免位移、速度、加速度的突變。突變的運(yùn)動(dòng)需要極大的動(dòng)力,而電動(dòng)機(jī)受物理的限制不能提供如此大的能量從而造成機(jī)器人關(guān)節(jié)的磨損,減少使用壽命。為了滿足這些要求必須選取合適的方法對(duì)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行規(guī)劃,既能使機(jī)器人各關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)無震動(dòng),又能達(dá)到高效節(jié)能,快速響應(yīng)到期望位置的目的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)與不足,提供一種基于四階三次b樣條函數(shù)規(guī)劃關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)軌跡的方法,生成能夠達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)條件的步態(tài)行走。通過采用四階三次b樣條函數(shù)構(gòu)造出仿人機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡,使得機(jī)器人各關(guān)節(jié)的速度,加速度,加加速度的導(dǎo)數(shù)連續(xù),避免各關(guān)節(jié)舵機(jī)出現(xiàn)斷續(xù),震動(dòng)等情況,實(shí)現(xiàn)在zmp穩(wěn)定條件下的規(guī)劃軌跡動(dòng)作。本發(fā)明是以仿人機(jī)器人手臂和腿步各關(guān)節(jié)在空間中按特定軌跡運(yùn)動(dòng)過程中能夠保持在zmp穩(wěn)定條件下的控制方法,通過采用四階三次b樣條函數(shù)來規(guī)劃各個(gè)關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)軌跡,由關(guān)節(jié)間的直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)生成運(yùn)動(dòng)軌跡并能在機(jī)器人zmp穩(wěn)定條件下做穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)。
同時(shí),本發(fā)明在進(jìn)行相關(guān)軌跡規(guī)劃的過程中,搭建一套仿人機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng),完成相應(yīng)軌跡生成后的動(dòng)作,驗(yàn)證其規(guī)劃的軌跡可行性。本發(fā)明適用于仿人機(jī)器人進(jìn)行行走、舞蹈表演、人機(jī)互動(dòng)過程中,通過設(shè)定好的運(yùn)動(dòng)軌跡動(dòng)作完成特定任務(wù)。在建立動(dòng)作函數(shù)前,先根據(jù)需要的關(guān)節(jié)動(dòng)作軌跡,確定四階三次b樣條函數(shù),密化其軌跡點(diǎn)坐標(biāo),根據(jù)得到的軌跡點(diǎn)坐標(biāo)構(gòu)造關(guān)于時(shí)間的動(dòng)作函數(shù),通過仿人機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)控制各關(guān)節(jié)的驅(qū)動(dòng)電機(jī),完成滿足zmp條件下的軌跡規(guī)劃運(yùn)動(dòng)。
一種基于四階三次b樣條函數(shù)的機(jī)器人軌跡規(guī)劃方法,其特征在于包含如下步驟:
步驟1:定義一個(gè)b樣條函數(shù),通過定義的b樣條函數(shù)推到出b樣條函數(shù)的數(shù)學(xué)模型;
步驟2:求解四階三次b樣條函數(shù)表達(dá)式:通過定義的b樣條函數(shù),先假設(shè)出四階三次b樣條函數(shù)的表達(dá)式,通過其邊界條件和一階、二階、三階倒數(shù)都要在形值點(diǎn)處相連接,可以得出十二個(gè)條件來求解出四階三次b樣條函數(shù)的參數(shù)解,從而得到四階三次b樣條函數(shù)的表達(dá)式;
步驟3:軌跡密化,首先進(jìn)行參數(shù)的密化,計(jì)算出各個(gè)插補(bǔ)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的參數(shù)值u,然后帶入到樣條參數(shù)方程中求插補(bǔ)點(diǎn)的坐標(biāo),可以得到密化后的四階三次b樣條函數(shù)軌跡曲線,完成仿人機(jī)器人各關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的規(guī)劃軌跡生成;
步驟4:搭建仿人機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng),通過搭建仿人機(jī)器人各關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)完成各關(guān)節(jié)生成軌跡的動(dòng)作函數(shù),實(shí)現(xiàn)仿人機(jī)器人已規(guī)劃動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)控制;
步驟5:判定生成的規(guī)劃軌跡在仿人機(jī)器人zmp穩(wěn)定條件下的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),為各個(gè)關(guān)節(jié)編輯到下一個(gè)形值點(diǎn)的動(dòng)作函數(shù),達(dá)到形值點(diǎn)坐標(biāo)后設(shè)為初始動(dòng)作點(diǎn),繼續(xù)設(shè)計(jì)到達(dá)下一個(gè)形值點(diǎn)的動(dòng)作函數(shù),直到生成軌跡的最后形值點(diǎn),判斷機(jī)器人是否達(dá)到zmp穩(wěn)定。
優(yōu)選的,一種基于四階三次b樣條函數(shù)的機(jī)器人軌跡規(guī)劃方法,其進(jìn)一步包括以下步驟:
(1)定義一個(gè)b樣條函數(shù),推導(dǎo)出b樣條函數(shù)數(shù)學(xué)模型;
1)b樣條函數(shù)定義如下:
其中,k>1,i=0,1,...,n-k,u為參數(shù);
2):應(yīng)用上式可以推導(dǎo)出b樣條函數(shù)的數(shù)學(xué)模型:設(shè)服務(wù)機(jī)器人的機(jī)械臂在關(guān)節(jié)空間中有一系列的型值點(diǎn)p1、p2、...、pm,由連續(xù)條件以及邊界條件可以求出m+2個(gè)控制點(diǎn)v0、v1、...、vm+1,整條軌跡被分為m-1段,可以將每一段樣條軌跡作為b樣條軌跡的一個(gè)軌跡區(qū)間,每段軌跡的末端是下一段軌跡的始端,在每段樣條軌跡的始末處連續(xù),第i段b樣條曲線連接pi和pi+1型值點(diǎn),則可以分段表示出機(jī)械臂在關(guān)節(jié)空間中的b樣條形值點(diǎn)軌跡曲線;
(2):求解四階三次b樣條函數(shù)
設(shè)第i段曲線由vi-1、vi、vi+1、vi+2四個(gè)控制點(diǎn)來控制,設(shè)四階三次均勻b樣條函數(shù)的表達(dá)式為:
θi(u)=x0(u)vi-1+x1(u)vi+x2(u)vi+1+x3(u)vi+2
式中,u為參數(shù),且0≤u≤1,xi(u)為參數(shù)多項(xiàng)式,θi(u)為第i段的b樣條曲線,即該段的軌跡曲線,另外,還需要滿足柯西關(guān)系,即坐標(biāo)變換后的不變性條件:
x0(u)+x1(u)+x2(u)+x3(u)=1
xi(u)為三次多項(xiàng)式,根據(jù)上式可以求出該多項(xiàng)式的系數(shù)為:
根據(jù)該多項(xiàng)式系數(shù)可以確定第i段的b樣條曲線軌跡為:
上式中有m+2個(gè)數(shù)需要求解,但是根據(jù)上面的求解過程知,有m個(gè)已知條件,因此要想求解處所有的未知數(shù),還需要兩個(gè)已知條件,如下:
v1=v0vm+1=vm,
則可得:
由上式可以唯一確定一組vi值,由此可以確定三次b樣條曲線的軌跡;
(3):軌跡密化方法
對(duì)于四階三次b樣條軌跡密化,首先進(jìn)行參數(shù)的密化,計(jì)算出各個(gè)插補(bǔ)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的參數(shù)值u,帶入到樣條參數(shù)方程中求插補(bǔ)點(diǎn)的坐標(biāo);
設(shè)v(t)為插補(bǔ)速度:
則有:
其中:
可得:
采用泰勒一階展開得:
將上式(15)代入(16)得:
t為插補(bǔ)周期,通過式(17)的遞推公式可以計(jì)算出u的值,代入三次樣條函數(shù)式q(u)=au3+bu2+cu+d,可以得出q(u(t)),q(u(2t)),···等,即可計(jì)算出各插補(bǔ)點(diǎn)的位置坐標(biāo);
步驟5:搭建出仿人機(jī)器人關(guān)節(jié)軌跡動(dòng)作指令系統(tǒng),根據(jù)不同的軌跡編寫出不同的動(dòng)作指令實(shí)現(xiàn)規(guī)劃好的任務(wù)動(dòng)作。
本發(fā)明還提供一種基于所述四階三次b樣條函數(shù)的機(jī)器人軌跡規(guī)劃方法的仿人機(jī)器人平臺(tái),根據(jù)所規(guī)劃的軌跡通過直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂和下肢各關(guān)節(jié)完成在zmp條件下的穩(wěn)定控制運(yùn)動(dòng);
(1)搭建基于四階三次b樣條軌跡函數(shù)的仿人機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng),包括智能手機(jī)及其所開發(fā)的特定動(dòng)作的app應(yīng)用軟件,樹莓派系統(tǒng)及其與之連接的藍(lán)牙通信模塊,16路舵機(jī)控制器,仿人機(jī)器人;
(2)通過手機(jī)應(yīng)用軟件發(fā)送規(guī)劃軌跡動(dòng)作口令經(jīng)過藍(lán)牙通信傳遞給樹莓派系統(tǒng)調(diào)用其相應(yīng)動(dòng)作函數(shù),經(jīng)過串口通信傳遞給16路舵機(jī)控制板,驅(qū)動(dòng)各關(guān)節(jié)機(jī)械臂按規(guī)劃的形值點(diǎn)動(dòng)作,達(dá)到期望的動(dòng)作要求,并檢驗(yàn)其是否在zmp條件下到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,有如下優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn):
(1)在仿人機(jī)器人系統(tǒng)中,各關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)軌跡通常采用直線和圓弧進(jìn)行插補(bǔ),對(duì)于復(fù)雜的軌跡曲線難以用簡(jiǎn)單的直線和圓弧表示,對(duì)這些復(fù)雜的軌跡曲線進(jìn)行插補(bǔ)擬合,必須將軌跡曲線分為很多小段的直線或圓弧,這將導(dǎo)致計(jì)算復(fù)雜,插補(bǔ)效率低,關(guān)節(jié)動(dòng)作緩慢,不能達(dá)到控制速度和精度要求。采用三階b樣條函數(shù)插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)軌跡能夠降低復(fù)雜曲線的插補(bǔ)問題,其速度,加速度,加加速度連續(xù)可導(dǎo),能有效避免軌跡加速度尖角引起的機(jī)械關(guān)節(jié)的摩擦,震動(dòng)問題。
(2)利用四階三次b樣條函數(shù)生成的軌跡形值點(diǎn)編寫的動(dòng)作函數(shù)。在仿人機(jī)器人控制系統(tǒng)中,由各關(guān)節(jié)機(jī)械臂直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)做出相應(yīng)的規(guī)劃軌跡動(dòng)作,保證在zmp條件下的穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
附圖說明
圖1為仿人機(jī)器人相鄰關(guān)節(jié)處插補(bǔ)方法;
圖2為仿人機(jī)器人已規(guī)劃軌跡的密化方法;
圖3為搭建的仿人機(jī)器人的相應(yīng)軌跡規(guī)劃控制系統(tǒng)。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足,提供一種基于四階三次b樣條函數(shù)的機(jī)器人軌跡規(guī)劃方法及仿人機(jī)器人平臺(tái)。
其中,一種基于四階三次b樣條函數(shù)的機(jī)器人軌跡規(guī)劃方法,包含如下步驟:
步驟1:定義一個(gè)b樣條函數(shù),通過定義的b樣條函數(shù)推到出b樣條函數(shù)的數(shù)學(xué)模型;
步驟2:求解四階三次b樣條函數(shù)表達(dá)式:通過定義的b樣條函數(shù),先假設(shè)出四階三次b樣條函數(shù)的表達(dá)式,通過其邊界條件和一階、二階、三階倒數(shù)都要在形值點(diǎn)出相連接,可以得出十二個(gè)條件來求解出四階三次b樣條函數(shù)的參數(shù)解,從而得到四階三次b樣條函數(shù)的表達(dá)式;
步驟3:軌跡密化,首先進(jìn)行參數(shù)的密化,計(jì)算出各個(gè)插補(bǔ)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的參數(shù)值u,然后帶入到樣條參數(shù)方程中求插補(bǔ)點(diǎn)的坐標(biāo),可以得到密化后的四階三次b樣條函數(shù)軌跡曲線,完成仿人機(jī)器人各關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的規(guī)劃軌跡生成;
步驟4:搭建仿人機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng),通過搭建仿人機(jī)器人各關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)完成各關(guān)節(jié)生成軌跡的動(dòng)作函數(shù),實(shí)現(xiàn)仿人機(jī)器人已規(guī)劃動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)控制;
步驟5:判定生成的規(guī)劃軌跡在仿人機(jī)器人zmp穩(wěn)定條件下的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),為各個(gè)關(guān)節(jié)編輯到下一個(gè)形值點(diǎn)的動(dòng)作函數(shù),達(dá)到形值點(diǎn)坐標(biāo)后設(shè)為初始動(dòng)作點(diǎn),繼續(xù)設(shè)計(jì)到達(dá)下一個(gè)形值點(diǎn)的動(dòng)作函數(shù),直到生成軌跡的最后形值點(diǎn),判斷機(jī)器人是否達(dá)到zmp穩(wěn)定。
優(yōu)選的,一種基于四階三次b樣條函數(shù)的機(jī)器人軌跡規(guī)劃方法,具體實(shí)施步驟如下:
(1)基于四階三次b樣條函數(shù)的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)軌跡設(shè)計(jì)。
本發(fā)明采用如下步驟實(shí)現(xiàn)基于四階三次b樣條函數(shù)的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)軌跡。
步驟1:定義一個(gè)b樣條函數(shù),我們可以定義b樣條函數(shù)如下:
其中,k>1,i=0,1,...,n-k,u為參數(shù)。
步驟2:通過定義的b樣條函數(shù)推到出b樣條函數(shù)的數(shù)學(xué)模型,設(shè)服務(wù)機(jī)器人的機(jī)械臂在關(guān)節(jié)空間中有一系列的型值點(diǎn)p1、p2、...、pm,由連續(xù)條件以及邊界條件可以求出m+2個(gè)控制點(diǎn)v0、v1、...、vm+1,整條軌跡被分為m-1段,可以將每一段樣條軌跡作為b樣條軌跡的一個(gè)軌跡區(qū)間,每段軌跡的末端是下一段軌跡的始端,在每段樣條軌跡的始末處連續(xù),第i段b樣條曲線連接pi和pi+1型值點(diǎn)。則可以分段表示出機(jī)械臂在關(guān)節(jié)空間中的b樣條形值點(diǎn)軌跡曲線。
步驟3:求解四階三次b樣條函數(shù),設(shè)第i段曲線由vi-1、vi、vi+1、vi+2四個(gè)控制點(diǎn)來控制,設(shè)控制點(diǎn)的坐標(biāo)如下:
vi-1(vi-1,qi-1),vi(vi,qi),vi+1(vi+1,qi+1),vi+2(vi+2,qi+2)(1)
可設(shè)四階三次均勻b樣條函數(shù)的表達(dá)式為:
θi(u)=x0(u)vi-1+x1(u)vi+x2(u)vi+1+x3(u)vi+2(2)
式中,u為參數(shù),且0≤u≤1,xi(u)為參數(shù)多項(xiàng)式,θi(u)為第i段的b樣條曲線,即該段的軌跡曲線,該軌跡曲線由第i-1段軌跡的末端和第i+1段軌跡的始端相連接,則相鄰兩型值點(diǎn)的b樣條曲線θi(u)和θi+1(u)分別在u=0和u=1處滿足下列條件:
θi(1)=θi+1(0)(3)
將上述兩公式合并可以得到:
x0(1)=x3(0)=0,x1(1)=x0(0),x2(1)=x1(0),x3(1)=x2(0)(4)
兩型值點(diǎn)間的b樣條曲線的一階、二階及三階導(dǎo)數(shù)都要在i-1段的末端以及第i+1段的始端相連接,具體關(guān)系如下:
θ′i(1)=θ′i+1(0),θ″i(1)=θ″i+1(0),θ″′i(1)=θ″′i+1(0)(5)
由此可得12個(gè)條件為:
另外,還需要滿足柯西關(guān)系,即坐標(biāo)變換后的不變性條件:
x0(u)+x1(u)+x2(u)+x3(u)=1(7)
xi(u)為三次多項(xiàng)式,根據(jù)上式可以求出該多項(xiàng)式的系數(shù)為:
上式(8)中有m+2個(gè)數(shù)需要求解,但是根據(jù)上面的求解過程知,有m個(gè)已知條件,因此要想求解處所有的未知數(shù),還需要兩個(gè)已知條件,如下:
v1=v0,vm+1=vm(9)
則可得:
由式(10)可以唯一確定一組vi值,由此可以確定四階三次b樣條曲線的軌跡。
步驟4:軌跡密化方法,對(duì)于四階三次b樣條軌跡密化,我們首先進(jìn)行參數(shù)的密化,計(jì)算出各個(gè)插補(bǔ)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的參數(shù)值u,帶入到樣條參數(shù)方程中求插補(bǔ)點(diǎn)的坐標(biāo)。具體參見附圖1為仿人機(jī)器人相鄰關(guān)節(jié)處插補(bǔ)方法,附圖2為仿人機(jī)器人已規(guī)劃軌跡的密化方法。
設(shè)v(t)為插補(bǔ)速度:
則有:
其中:
將式(13)帶入式(12)中可得:
采用泰勒一階展開得:
將上式(15)代入(16)得:
t為插補(bǔ)周期,通過式(17)的遞推公式可以計(jì)算出u的值,代入三次樣條函數(shù)式
q(u)=au3+bu2+cu+d(18)
可以得出q(u(t)),q(u(2t)),···等,即可計(jì)算出各插補(bǔ)點(diǎn)的位置坐標(biāo)。
步驟5:搭建出仿人機(jī)器人關(guān)節(jié)軌跡動(dòng)作指令系統(tǒng),根據(jù)不同的軌跡編寫出不同的動(dòng)作指令實(shí)現(xiàn)規(guī)劃好的任務(wù)動(dòng)作。如完成穩(wěn)定的步行,下蹲表演,手臂敬禮動(dòng)作等。
圖3為搭建的仿人機(jī)器人的相應(yīng)軌跡規(guī)劃控制系統(tǒng),本發(fā)明涉及一種仿人機(jī)器人關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃方法,結(jié)合手機(jī)、樹莓派系統(tǒng)、機(jī)械臂舵機(jī)控制器、仿人機(jī)器人,搭建起完整的仿人機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡動(dòng)作系統(tǒng)。通過智能手機(jī)發(fā)送動(dòng)作指令,在樹莓派系統(tǒng)上接收該指令,調(diào)用相關(guān)動(dòng)作函數(shù),傳遞該動(dòng)作函數(shù)給16路舵機(jī)控制器,驅(qū)動(dòng)機(jī)器人各關(guān)節(jié)執(zhí)行規(guī)劃好的軌跡動(dòng)作。其軌跡規(guī)劃方法采用四階三次b樣條函數(shù)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)軌跡,經(jīng)過軌跡密化,可以得到軌跡各形值點(diǎn)坐標(biāo),編輯相應(yīng)動(dòng)作函數(shù),驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)舵機(jī)控制器完成仿人機(jī)器人相應(yīng)動(dòng)作。
本發(fā)明還提供一種基于所述四階三次b樣條函數(shù)仿人機(jī)器人軌跡規(guī)劃控制方法的仿人機(jī)器人平臺(tái),根據(jù)所規(guī)劃的軌跡通過直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂和下肢各關(guān)節(jié)完成在zmp條件下的穩(wěn)定控制運(yùn)動(dòng);
(1)搭建基于四階三次b樣條軌跡函數(shù)的仿人機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng),包括智能手機(jī)及其所開發(fā)的特定動(dòng)作的app應(yīng)用軟件,樹莓派系統(tǒng)及其與之連接的藍(lán)牙通信模塊,16路舵機(jī)控制器,仿人機(jī)器人;
(2)通過手機(jī)應(yīng)用軟件發(fā)送規(guī)劃軌跡動(dòng)作口令經(jīng)過藍(lán)牙通信傳遞給樹莓派系統(tǒng)調(diào)用其相應(yīng)動(dòng)作函數(shù),經(jīng)過串口通信傳遞給16路舵機(jī)控制板,驅(qū)動(dòng)各關(guān)節(jié)機(jī)械臂按規(guī)劃的形值點(diǎn)動(dòng)作,達(dá)到期望的動(dòng)作要求,并檢驗(yàn)其是否在zmp條件下到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)。
上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式,但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制,其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化,均應(yīng)為等效的置換方式,都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。