一種主從手機器人的控制方法及裝置與流程

2024-04-14 05:35:05

1.本技術涉及機器人技術領域，特別涉及一種主從手機器人的控制方法及裝置。


背景技術：

2.人手在進行微小尺度操作時往往會存在一定的局限性，例如會發生手部震顫等細微手部動作。為了克服人手在微小尺度操作的局限性，能夠代替人手部分工作的主從手機器人應運而生。
3.主從手機器人主要包括主手和與主手對應的從手，其中，主手完全由操作者進行控制，並如實反映操作者人手的運動參數，從手通常為機械臂，機械臂上設置有至少一個關節，每個關節上設置有電機。在實際控制中，從手的各個電機的運動參數是根據主手(通常是指主手上的設定點)的三維坐標映射得到的，主手的運動通過主從手機器人的機械結構映射傳遞給從手，最終使得從手的目標設定點(比如末端點)跟隨主手進行對應的運動。
4.採用上述控制方式，從手各個電機的運動參數是直接根據主手的運動映射得到的，然而，由於人手的加速度通常比電機快很多，部分情況下產生的加速度，比如：在向第一方向快速移動時突然反向加速移動，在映射到從手電機後可能會超出從手電機的極限轉動加速度，進而導致電機報錯，造成從手無法準確跟隨主手進行運動，或者從手的電機壽命受影響的問題。


技術實現要素：

5.現有的控制方法可能出現映射後的從手電機轉動加速度超出極限加速度，進而導致電機報錯，造成從手無法準確跟隨主手進行運動，或者從手的電機壽命受影響的技術問題。為了解決這一問題，本技術實施例提供一種主從手機器人的控制方法及裝置，具體地，本技術公開了以下技術方案：
6.第一方面，本技術實施例提供一種主從手機器人的控制方法，主從手機器人的從手上設置有至少一個從手電機，方法用於對從手電機的運動進行控制；方法包括：
7.獲取從手電機在當前周期的映射位置；映射位置用於表示映射旋轉脈衝數，是根據主手的三維坐標以及主從手機器人的機械結構直接映射得到的，主手的三維坐標是按照預設採集周期採集得到的，當前周期為任一採集周期；
8.獲取從手電機在當前周期的初始運動參數；初始運動參數包括初始速度vs和初始加速度as；
9.根據初始運動參數，對從手電機在當前周期的運動軌跡進行規劃；
10.獲取從手電機在當前周期內的最大規劃距離p
cm
；
11.從從手電機在前一周期的實際位置開始，根據初始運動參數，將映射運動距離和最大規劃距離p
cm
中，能夠優先達到的值，確定為目標距離；映射運動距離為從手電機在當前周期的映射位置與從手電機在前一周期的實際位置的差值，實際位置用於表示實際旋轉脈衝數，前一周期為當前周期的前一個採集周期；
12.將從手電機在前一周期的實際位置與目標距離的和，確定為從手電機在當前周期的實際位置。
13.結合第一方面，在第一方面的一種可實現方式中，還包括：
14.根據從手電機在當前周期的實際位置，確定從手在當前周期的實際三維坐標；
15.檢測實際三維坐標是否超過從手的極限坐標；
16.如果實際三維坐標未超過從手的極限坐標，則控制從手電機運動到當前周期的實際位置。
17.結合第一方面，在第一方面的一種可實現方式中，還包括：
18.如果實際三維坐標超過從手的極限坐標，則根據從手的極限坐標，獲取從手電機在當前周期的修正位置；
19.控制從手電機運動到當前周期的修正位置。
20.結合第一方面，在第一方面的一種可實現方式中，在控制從手電機運動之前，還包括：
21.如果主從手機器人的各個從手在當前周期的多軸運動不同步，則根據各個從手在當前周期的目標三維坐標，以及主從手機器人的機械結構，利用運動學逆解的方法獲取各個從手上的從手電機的目標位置；
22.根據各個從手上的從手電機的目標位置，獲取主手的目標三維坐標；
23.如果主手的目標三維坐標超出主手的極限坐標，則將主手在當前周期的三維坐標修正為主手的極限坐標；
24.根據主手的極限坐標，重新獲取從手電機在當前周期的映射位置，直至重新確定出從手電機在當前周期的實際位置。
25.結合第一方面，在第一方面的一種可實現方式中，還包括：
26.如果主手的目標三維坐標未超出主手的極限坐標，則將主手在當前周期的三維坐標修正為主手的目標三維坐標；
27.根據主手的目標三維坐標，重新獲取從手電機在當前周期的映射位置，直至重新確定出從手電機在當前周期的實際位置。
28.結合第一方面，在第一方面的一種可實現方式中，獲取從手電機在當前周期的初始運動參數，包括：
29.分別獲取從手電機在當前周期以前的三個採集周期的實際位置；
30.根據從手電機在當前周期以前的三個採集周期的實際位置，確定初始速度vs和初始加速度as。
31.結合第一方面，在第一方面的一種可實現方式中，根據從手電機在當前周期以前的三個採集周期的實際位置，確定初始速度vs和初始加速度as，包括：
32.根據第一實際位置與第二實際位置的差值，以及採集周期的時長，確定從手電機在前一周期內的第一平均速度；第一實際位置為從手電機在前一周期的實際位置，第二實際位置為從手電機在前一周期的前一個採集周期的實際位置；
33.根據第二實際位置與第三實際位置的差值，以及採集周期的時長，確定從手電機在前一周期的前一個採集周期內的第二平均速度；第三實際位置為從手電機在當前周期以前的第三個採集周期的實際位置；
34.根據第二平均速度、第一平均速度，以及採集周期的時長，確定平均加速度；
35.將第一平均速度確定為初始速度vs，將平均加速度確定為初始加速度as。
36.結合第一方面，在第一方面的一種可實現方式中，在根據初始運動參數，對從手電機在當前周期的運動軌跡進行規劃之前，方法還包括：
37.根據從手電機在當前周期的映射位置，以及從手電機在前一周期的實際位置，確定從手電機在當前周期內的第一運動方向；
38.根據從手電機在前一周期的實際位置，以及從手電機在前一周期的前一個採集周期的實際位置，確定從手電機在前一周期內的第二運動方向；
39.檢測第一運動方向與第二運動方向是否相同。
40.結合第一方面，在第一方面的一種可實現方式中，在第一運動方向與第二運動方向相同的情況下，根據初始運動參數，對從手電機在當前周期的運動軌跡進行規劃，包括：
41.檢測初始速度vs是否等於從手電機的極限速度vm；
42.如果初始速度vs等於極限速度vm，則對於從手電機在當前周期的運動軌跡，規劃按照極限速度vm勻速運動至當前周期結束。
43.結合第一方面，在第一方面的一種可實現方式中，還包括：
44.如果初始速度vs小於極限速度vm，則檢測初始加速度as是否等於極限加速度am；
45.如果初始加速度as等於極限加速度am，則確定從初始速度vs，按照極限加速度am勻加速到極限速度vm所需的第一時長；
46.如果第一時長小於當前周期的時長，則對於從手電機在當前周期的運動軌跡，規劃先按照極限加速度am勻加速至極限速度vm，再在當前周期的剩餘時間內，按照極限速度vm勻速運動至當前周期結束。
47.結合第一方面，在第一方面的一種可實現方式中，還包括：
48.如果第一時長大於當前周期的時長，則對於從手電機在當前周期的運動軌跡，規劃按照極限加速度am，從初始速度vs勻加速運動至當前周期結束。
49.結合第一方面，在第一方面的一種可實現方式中，還包括：
50.如果初始加速度as小於極限加速度am，則確定從初始加速度as，按照第一加加速度，加速到極限加速度am所需的第二時長；
51.如果第二時長小於當前周期的時長，則獲取第二時長結束後的中間速度；
52.如果中間速度小於極限速度vm，則確定從中間速度，按照極限加速度am勻加速到極限速度vm所需的第三時長；
53.如果第二時長和第三時長的和小於當前周期的時長，則對於從手電機在當前周期的運動軌跡，規劃先按照第一加加速度加速至極限加速度am，再按照極限加速度am勻加速至極限速度vm，最後在當前周期的剩餘時間內，按照極限速度vm勻速運動至當前周期結束。
54.結合第一方面，在第一方面的一種可實現方式中，還包括：
55.如果第二時長和第三時長的和大於當前周期的時長，則對於從手電機在當前周期的運動軌跡，規劃從初始加速度as先加速至極限加速度am，再在當前周期的剩餘時間內，按照極限加速度am勻加速至當前周期結束。
56.結合第一方面，在第一方面的一種可實現方式中，還包括：
57.如果中間速度大於極限速度vm，則對於從手電機在當前周期的運動軌跡，規劃先
按照第一加加速度從初始速度vs勻加加速至極限速度vm，再在當前周期的剩餘時間內，按照極限速度vm勻速運動至當前周期結束。
58.結合第一方面，在第一方面的一種可實現方式中，還包括：
59.如果第二時長大於當前周期的時長，則確定從初始速度vs，按照第一加加速度，勻加加速到當前周期結束後的末速度；
60.如果末速度小於極限速度vm，則對於從手電機在當前周期的運動軌跡，規劃從初始速度vs，按照第一加加速度，勻加加速到當前周期結束。
61.結合第一方面，在第一方面的一種可實現方式中，還包括：
62.如果末速度大於極限速度vm，則對於從手電機在當前周期的運動軌跡，規劃先按照第一加加速度，從初始速度vs勻加加速至極限速度vm，再在當前周期的剩餘時間內，按照極限速度vm勻速運動至當前周期結束。
63.結合第一方面，在第一方面的一種可實現方式中，獲取從手電機在當前周期內的最大規劃距離p
cm
，包括：
64.將從手電機在當前周期內的運動總距離，確定為從手電機在當前周期內的最大規劃距離p
cm
。
65.結合第一方面，在第一方面的一種可實現方式中，在第一運動方向與第二運動方向相反的情況下，根據初始運動參數，對從手電機在當前周期的運動軌跡進行規劃，包括：
66.根據初始運動參數，以及第二加加速度，檢測從手電機在當前周期內，是否能夠從初始速度vs減速為零；
67.如果從手電機在當前周期內能夠從初始速度vs減速為零，則獲取從手電機從初始速度vs減速為零時的中間位置和中間加速度；
68.根據從手電機在中間位置時的運動參數，以及當前周期的剩餘時長，對從手電機在當前周期的剩餘時長的運動軌跡進行規劃；其中，從手電機在中間位置時的初始速度為零、初始加速度為中間加速度。
69.結合第一方面，在第一方面的一種可實現方式中，還包括：
70.如果從手電機在當前周期內不能從初始速度vs減速為零，則檢測從手電機在當前周期內是否能夠達到減速段最大加速度；
71.如果從手電機在當前周期內能夠達到減速段最大加速度，則對於從手電機在當前周期的運動軌跡，規劃先按照第二加加速度減速到減速段最大加速度，再在當前周期的剩餘時間內，按照減速段最大加速度，勻減速運動至當前周期結束。
72.結合第一方面，在第一方面的一種可實現方式中，還包括：
73.如果從手電機在當前周期內不能夠達到減速段最大加速度，則對於從手電機在當前周期的運動軌跡，規劃按照第二加加速度，減速運動至當前周期結束。
74.結合第一方面，在第一方面的一種可實現方式中，獲取從手電機在當前周期內的最大規劃距離p
cm
，包括：
75.獲取從手電機在當前周期結束時的末位置；
76.將末位置與從手電機在前一周期的實際位置的差值，確定為從手電機在當前周期內的最大規劃距離p
cm
。
77.第二方面，本技術實施例提供一種主從手機器人的控制裝置，主從手機器人的從
手上設置有至少一個從手電機，裝置用於對從手電機的運動進行控制；裝置包括：
78.映射位置獲取模塊，用於獲取從手電機在當前周期的映射位置；映射位置用於表示映射旋轉脈衝數，是根據主手的三維坐標以及主從手機器人的機械結構直接映射得到的，主手的三維坐標是按照預設採集周期採集得到的，當前周期為任一採集周期；
79.初始運動參數獲取模塊，用於獲取從手電機在當前周期的初始運動參數；初始運動參數包括初始速度vs和初始加速度as；
80.運動規劃模塊，用於根據初始運動參數，對從手電機在當前周期的運動軌跡進行規劃；
81.最大規劃距離獲取模塊，用於獲取從手電機在當前周期內的最大規劃距離p
cm
；
82.目標距離確定模塊，用於從從手電機在前一周期的實際位置開始，根據初始運動參數，將映射運動距離和最大規劃距離p
cm
中，能夠優先達到的值，確定為目標距離；映射運動距離為從手電機在當前周期的映射位置與從手電機在前一周期的實際位置的差值，實際位置用於表示實際旋轉脈衝數，前一周期為當前周期的前一個採集周期；
83.實際位置確定模塊，用於將從手電機在前一周期的實際位置與目標距離的和，確定為從手電機在當前周期的實際位置。
84.本技術實施例提供一種主從手機器人的控制方法及裝置。該方法中，在主手和從手之間虛擬增加一個虛擬軸，利用虛擬軸獲取從手電機在當前周期的映射位置和初始運動參數後，對從手電機在當前周期的運動軌跡進行規劃並獲取最大規劃距離，最終將映射運動距離和最大規劃距離中能夠優先達到的值確定為從手電機在當前周期需要運動的實際距離。如此，可以避免主手直接映射到從手電機所產生的超出從手電機極限導致電機報錯的問題，從而在保證總體軌跡大致不變的情況下，可以將主手運動中過大的加速度、速度，減小至從手電機可接受的程度，延長從手電機的使用壽命。
附圖說明
85.圖1為本技術實施例提供的一種主從手機器人的控制方法的工作流程示意圖；
86.圖2為本技術實施例提供的主從手機器人的控制方法的步驟s103的一種實現方式的流程示意圖；
87.圖3為本技術實施例提供的主從手機器人的控制方法的步驟s103的另一種實現方式的流程示意圖；
88.圖4為本技術實施例提供的主從手機器人的控制方法與傳統主從手機器人的控制方法的從手電機運動對比示意圖；
89.圖5為本技術實施例提供的一種主從手機器人的控制裝置的結構示意圖。
具體實施方式
90.為使本技術的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本技術實施方式作進一步地詳細描述。
91.為了解決傳統控制方法可能出現映射後的從手電機轉動加速度超出極限加速度，進而導致電機報錯，造成從手無法準確跟隨主手進行運動，或者從手的電機壽命受影響的技術問題，本技術通過以下實施例公開了一種主從手機器人的控制方法。本技術實施例提
供的控制方法，應用於主從手機器人。主從手機器人包括主手和至少一個從手，每個從手與主手均為一一對應，各個從手之間同步運動。每個從手上均設置有至少一個從手電機。本技術實施例提供的控制方法具體用於對任一從手電機的運動進行控制。為了更清楚地說明本技術實施例，後續未做特殊說明的情況下，以主手僅對應有一個從手，並且該從手上僅設置有一個從手電機為例，進行具體說明。
92.在對本技術實施例進行介紹之前，首先對本技術實施例提及的部分概念進行說明。
93.本技術實施例中提及的主手，可以表示主手上的某一設定點，設定點可以位於掌心位置，或者手指末梢位置，具體可根據經驗和實際情況確定，本技術實施例對此不做具體限定。主手的三維坐標，表示設定點的空間三維坐標。本技術實施例中提及的從手，可以表示從手上的目標設定點，比如：從手上的末端點，具體可根據經驗和實際情況確定，本技術實施例對此不做具體限定。從手的三維坐標，表示目標設定點的空間三維坐標，與主手的三維坐標處於同一空間坐標系。從手電機的位置表示的是從手電機的旋轉脈衝數，從手電機的運動指的是轉動，從手電機的速度指的是轉動速度，從手電機的加速度指的是轉動加速度，從手電機的運動方向包括正轉和反轉。
94.下面結合附圖對本技術實施例提供的一種主從手機器人的控制方法進行介紹。
95.參見圖1所示的工作流程示意圖，本技術實施例提供的一種主從手機器人的控制方法具體包括以下步驟：
96.步驟s101，獲取從手電機在當前周期的映射位置。
97.其中，映射位置用於表示映射旋轉脈衝數，是根據主手的三維坐標以及主從手機器人的機械結構直接映射得到的。主手的三維坐標是按照預設採集周期採集得到的。當前周期為任一採集周期。具體地，採集周期可以根據需要和實際情況進行預設，本技術實施例對此不作具體限定。主手的三維坐標是指在每個採集周期的結束時刻主手位置的空間坐標。從手電機在當前周期的映射位置，是指從手電機在當前周期結束時刻的映射位置。
98.步驟s102，獲取從手電機在當前周期的初始運動參數。
99.其中，初始運動參數包括初始速度vs和初始加速度as。
100.在步驟s102的一種實現方式中，可以首先分別獲取從手電機在當前周期以前的三個採集周期的實際位置。接下來，根據從手電機在當前周期以前的三個採集周期的實際位置，確定初始速度vs和初始加速度as。其中，從手電機在前一周期的第一實際位置，是指從手電機在前一周期結束時刻的實際位置。從手電機在前一周期的前一個採集周期的第二實際位置，是指從手電機在前一周期的前一個採集周期的結束時刻的實際位置。從手電機在前一周期的前一個採集周期的前一個採集周期的第三實際位置，也就是從手電機在當前周期以前的第三個採集周期的第三實際位置，是指從手電機在當前周期以前的第三個採集周期的結束時刻的實際位置。
101.在確定初始速度vs和初始加速度as的一種實現方式中，可以通過以下步驟確定初始速度vs和初始加速度as：
102.步驟一，根據第一實際位置與第二實際位置的差值，以及採集周期的時長t，確定從手電機在前一周期內的第一平均速度。
103.具體地，第一平均速度＝(第一實際位置-第二實際位置)/t。
104.步驟二，根據第二實際位置與第三實際位置的差值，以及採集周期的時長t，確定從手電機在前一周期的前一個採集周期內的第二平均速度。
105.具體地，第二平均速度＝(第二實際位置-第三實際位置)/t。
106.步驟三，根據第二平均速度、第一平均速度，以及採集周期的時長t，確定平均加速度。
107.具體地，平均加速度＝(第一平均速度-第二平均速度)/t。
108.步驟四，將第一平均速度確定為初始速度vs，將平均加速度確定為初始加速度as。
109.在確定初始速度vs和初始加速度as的其他實現方式中，可以根據實際應用場景，設定其他方式來確定速度和加速度，比如：可以將第一平均速度和第二平均速度的平均值，確定為初始速度vs。或者，設置初始速度vs＝第一平均速度+平均加速度
×
當前周期的時長/2。或者，也可以通過加加速度來得到初始速度vs和初始加速度as。這樣，可以根據實際情況匹配更多的應用場景，從而更具有靈活性。此外，如果初始運動參數已知的情況下，也可以無需根據當前周期的前三個周期的數據進行初始運動參數計算。這樣，可以減少三個周期的數據延遲，在任意時刻(比如：要求主手運動過某個位置，或運動具體時間後再進行主從手聯動的需求情況下等)應用本技術實施例提供的方法，適應性更廣。
110.另外，在執行步驟s102之後，執行步驟s103之前，本技術實施例提供的控制方法還可以包括：首先，根據從手電機在當前周期的映射位置p4，以及從手電機在前一周期的實際位置p3，確定從手電機在當前周期內的第一運動方向。示例性地，從手電機在當前周期的映射位置p4為10000個脈衝，在前一周期的實際位置p3為5000個脈衝，則確定第一運動方向為正轉。從手電機在當前周期的映射位置p4為5000個脈衝，在前一周期的實際位置p3為10000個脈衝，則確定第一運動方向為反轉。然後，根據從手電機在前一周期的實際位置p3，以及從手電機在前一周期的前一個採集周期的實際位置p1，確定從手電機在前一周期內的第二運動方向。最後，檢測第一運動方向與第二運動方向是否相同。其中，實際位置用於表示實際旋轉脈衝數。前一周期為當前周期的前一個採集周期。
111.步驟s103，根據初始運動參數，對從手電機在當前周期的運動軌跡進行規劃。
112.圖2為本技術實施例提供的主從手機器人的控制方法的步驟s103的一種實現方式的流程示意圖。在第一運動方向與第二運動方向相同的情況下，如圖2所示，步驟s103可以通過以下實現方式基於s形速度曲線進行規劃：
113.步驟s201，檢測初始速度vs是否等於從手電機的極限速度vm。如果初始速度vs等於極限速度vm，則執行步驟s202。如果初始速度vs小於極限速度vm，則執行步驟s203。
114.需要說明的是，如果出現初始速度vs大於極限速度vm的情況，則從手電機就會報錯，因此通常不會出現初始速度vs大於極限速度vm的情況，對於初始速度vs大於極限速度vm的情況本技術實施例中不進行單獨說明。
115.步驟s202，對於從手電機在當前周期的運動軌跡，規劃按照極限速度vm勻速運動至當前周期結束。
116.步驟s203，檢測初始加速度as是否等於極限加速度am。如果初始加速度as等於極限加速度am，則執行步驟s204。如果初始加速度as小於極限加速度am，則執行步驟s208。
117.需要說明的是，如果出現初始加速度as大於極限加速度am的情況，則從手電機就會報錯，因此通常不會出現初始加速度as大於極限加速度am的情況，對於初始加速度as大於極
限加速度am的情況本技術實施例中不進行單獨說明。
118.步驟s204，確定從初始速度vs，按照極限加速度am勻加速到極限速度vm所需的第一時長。
119.具體地，第一時長t1可以通過以下公式確定：
120.t1＝(v
m-vs)/amꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
公式(1)
121.步驟s205，檢測第一時長是否小於當前周期的時長。如果第一時長小於當前周期的時長，則執行步驟s206。如果第一時長大於當前周期的時長，則執行步驟s207。
122.另外，如果第一時長等於當前周期的時長，則規劃按照極限加速度am勻加速至極限速度vm。對於第一時長等於當前周期的時長的情況，不再單獨說明。
123.步驟s206，對於從手電機在當前周期的運動軌跡，規劃先按照極限加速度am勻加速至極限速度vm，再在當前周期的剩餘時間內，按照極限速度vm勻速運動至當前周期結束。
124.此時，從手電機可以在當前周期內達到極限速度vm，因此規劃先勻加速運動，再繼續勻速運動。
125.步驟s207，對於從手電機在當前周期的運動軌跡，規劃按照極限加速度am，從初始速度vs勻加速運動至當前周期結束。
126.此時，從手電機在當前周期內無法達到極限速度vm，因此規劃按照最大能力勻加速整個周期。
127.步驟s208，確定從初始加速度as，按照第一加加速度，加速到極限加速度am所需的第二時長。
128.具體地，第二時長ta可以通過以下公式確定：
129.ta＝(a
m-as)/j1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
公式(2)
130.其中，j1為第一加加速度，表示勻加加速段預設加加速度，j1的數值為正值。
131.步驟s209，檢測第二時長是否小於或等於當前周期的時長。如果第二時長小於或等於當前周期的時長，則執行步驟s210。如果第二時長大於當前周期的時長，則執行步驟s217。
132.步驟s210，獲取第二時長結束後的中間速度。
133.具體地，第二時長結束後的中間速度v可以通過以下公式確定：
[0134][0135]
其中，ta為第二時長，j1為第一加加速度，vs為初始速度。
[0136]
步驟s211，檢測中間速度是否小於極限速度vm。如果中間速度小於極限速度vm，則執行步驟s212。如果中間速度大於極限速度vm，則執行步驟s216。
[0137]
另外，如果中間速度等於極限速度vm，則規劃按照第一加加速度從初始速度vs勻加加速至極限速度vm。此時，從手電機既達到最大速度，也達到最大加速度。
[0138]
步驟s212，確定從中間速度，按照極限加速度am勻加速到極限速度vm所需的第三時長。
[0139]
具體地，第三時長t3可以通過以下公式確定：
[0140]
t3＝(v
m-v)/amꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
公式(4)
[0141]
其中，v為中間速度。
[0142]
步驟s213，檢測第二時長和第三時長的和是否小於當前周期的時長。如果小於，則
執行步驟214。如果大於，則執行步驟215。
[0143]
另外，如果第二時長和第三時長的和等於當前周期的時長，則先按照第一加加速度加速至極限加速度am，再按照極限加速度am勻加速至極限速度vm。
[0144]
步驟s214，對於從手電機在當前周期的運動軌跡，規劃先按照第一加加速度加速至極限加速度am，再按照極限加速度am勻加速至極限速度vm，最後在當前周期的剩餘時間內，按照極限速度vm勻速運動至當前周期結束。
[0145]
此時，從手電機在當前周期內，既可以達到極限速度vm，也可以達到極限加速度am。
[0146]
步驟s215，對於從手電機在當前周期的運動軌跡，規劃從初始加速度as先加速至極限加速度am，再在當前周期的剩餘時間內，按照極限加速度am勻加速至當前周期結束。
[0147]
此時，從手電機在當前周期內，可以達到極限加速度am，但無法達到極限速度vm。
[0148]
步驟s216，對於從手電機在當前周期的運動軌跡，規劃先按照第一加加速度從初始速度vs勻加加速至極限速度vm，再在當前周期的剩餘時間內，按照極限速度vm勻速運動至當前周期結束。
[0149]
其中，從初始速度vs勻加加速至極限速度vm所需的時長tv可以通過以下公式確定：
[0150][0151]
其中，j1為第一加加速度。
[0152]
此時，從手電機在當前周期內，無法達到極限加速度am，但可以達到極限速度vm。
[0153]
步驟s217，確定從初始速度vs，按照第一加加速度，勻加加速到當前周期結束後的末速度。
[0154]
具體地，末速度ve可以通過以下公式確定：
[0155]ve
＝vs+1/2
×
j1×
t2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
公式(6)
[0156]
其中，j1為第一加加速度，t為當前周期的時長。
[0157]
步驟s218，檢測末速度是否小於或等於極限速度vm。如果末速度小於或等於極限速度vm，則執行步驟s219。如果末速度大於極限速度vm，則執行步驟s216。
[0158]
步驟s219，對於從手電機在當前周期的運動軌跡，規劃從初始速度vs，按照第一加加速度，勻加加速到當期周期結束。
[0159]
此時，如果末速度小於極限速度vm，從手電機在當前周期內，既無法達到極限速度vm，也無法達到極限加速度am。
[0160]
如此，通過上述基於s形速度曲線的軌跡規劃方式，可以使得從手電機的速度較為平緩，且不報錯，速度和加速度均可以滿足系統電機的參數要求，而且運動軌跡可以大致追隨主手的運動軌跡。
[0161]
圖3為本技術實施例提供的主從手機器人的控制方法的步驟s103的另一種實現方式的流程示意圖。在第一運動方向與第二運動方向相反的情況下，如圖3所示，步驟s103可以通過以下實現方式實現：
[0162]
步驟s301，根據初始運動參數，以及第二加加速度，檢測從手電機在當前周期內，是否能夠從初始速度vs減速為零。如果能夠從初始速度vs減速為零，則執行步驟s302。如果不能從初始速度vs減速為零，則執行步驟s304。
[0163]
其中，第二加加速度，表示勻加減速段預設加加速度，且數值為負值。
[0164]
步驟s302，獲取從手電機從初始速度vs減速為零時的中間位置和中間加速度。
[0165]
具體地，根據從手電機的初始運動參數，以及到達中間位置時的速度，再結合第二加加速度，運動學分析後可以求解出中間位置和中間加速度。
[0166]
步驟s303，根據從手電機在中間位置時的運動參數，以及當前周期的剩餘時長，對從手電機在當前周期的剩餘時長的運動軌跡進行規劃。其中，從手電機在中間位置時的初始速度為零、初始加速度為中間加速度。
[0167]
具體地，運動軌跡規劃方式可以參照前述步驟s201至步驟s219，此處不再單獨贅述。
[0168]
步驟s304，檢測從手電機在當前周期內是否能夠達到減速段最大加速度。如果能，則執行步驟s305，否則，執行步驟s306。
[0169]
具體地，可以首先確定從手電機從初始運動參數按照第二加加速度減速到減速段最大加速度時所需的時長，如果該時長大於當前周期的時長，則確定從手電機在當前周期內無法達到減速段最大加速度，否則，確定從手電機在當前周期內能夠達到減速段最大加速度。
[0170]
步驟s305，對於從手電機在當前周期的運動軌跡，規劃先按照第二加加速度減速到減速段最大加速度，再在當前周期的剩餘時間內，按照減速段最大加速度，勻減速運動至當前周期結束。
[0171]
具體地，從初始加速度as按照第二加加速度減速到減速段最大加速度，所需的第四時長t4可以通過以下公式確定：
[0172]
t4＝(a
smd-as)/j2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
公式(7)
[0173]
其中，j2為第二加加速度，表示勻加減速段預設加加速度，且數值為負值。a
smd
為減速段最大加速度。
[0174]
第四時長t4結束後的中間速度v2可以通過以下公式確定：
[0175][0176]
其中，t4為第四時長，j2為第二加加速度，vs為初始速度。
[0177]
步驟s306，對於從手電機在當前周期的運動軌跡，規劃按照第二加加速度，減速運動至當前周期結束。
[0178]
如此，通過上述基於s形速度曲線的軌跡規劃方式，可以使得從手電機的速度較為平緩，且不報錯，速度和加速度均可以滿足系統電機的參數要求，而且運動軌跡可以大致追隨主手的運動軌跡。
[0179]
此外，還可以通過其他方式進行軌跡規劃，比如：基於t形速度曲線進行規劃。如此，軌跡規劃可以更靈活，從而可以具有更廣泛的應用範圍。
[0180]
需要說明的是，本技術實施例中，在當前周期為初始採集周期時，將從手電機在初始採集周期的初始速度和初始加速度均設置為零，無需進行運動規劃。如果當前周期為初始採集周期之後的採集周期，則可以執行步驟s103來進行運動軌跡規劃。其中，如果當前周期為初始採集周期之後的第一個周期，則無需進行運動方向檢測，直接默認為運動方向與前一周期的方向相同，並且初始速度和初始加速度均為零。如果當前周期為初始採集周期之後的第一個周期以後的周期，則需要首先進行運動方向檢測。
[0181]
步驟s104，獲取從手電機在當前周期內的最大規劃距離p
cm
。
[0182]
具體地，步驟s104與前述各種規劃方式相對應。
[0183]
在一種實現方式中，在第一運動方向與第二運動方向相同的情況下，按照上述步驟s201至步驟s219，對從手電機在當前周期的運動軌跡進行規劃以後，可以將從手電機在當前周期內的運動總距離，確定為從手電機在當前周期內的最大規劃距離p
cm
。
[0184]
下面對最大規劃距離p
cm
的計算進行具體介紹。
[0185]
在執行步驟s202以後，最大規劃距離p
cm
可以通過以下公式進行確定：
[0186]
p
cm
＝vm×
t
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
公式(9)
[0187]
其中，vm為極限速度，t為當前周期的時長。
[0188]
此外，在執行步驟s206以後，最大規劃距離p
cm
可以通過以下公式進行確定：
[0189][0190]
其中，vs為初始速度，t1為第一時長，am為極限加速度，vm為極限速度，t為當前周期的時長。
[0191]
此外，在執行步驟s207以後，最大規劃距離p
cm
可以通過以下公式進行確定：
[0192]
p
cm
＝vs×
t+1/2
×am
×
t2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
公式(11)
[0193]
其中，vs為初始速度，am為極限加速度，t為當前周期的時長。
[0194]
此外，在執行步驟s214以後，最大規劃距離p
cm
可以通過以下公式進行確定：
[0195][0196]
其中，j1為第一加加速度，ta為第二時長，t3為第三時長，t為當前周期的時長，v為第二時長結束後的中間速度，vs為初始速度，vm為極限速度。
[0197]
此外，在執行步驟s215以後，最大規劃距離p
cm
可以通過以下公式進行確定：
[0198][0199]
其中，j1為第一加加速度，ta為第二時長，t為當前周期的時長，v為第二時長結束後的中間速度，vs為初始速度，am為極限加速度。
[0200]
此外，在執行步驟s216以後，最大規劃距離p
cm
可以通過以下公式進行確定：
[0201][0202]
其中，j1為第一加加速度，vs為初始速度，vm為極限速度，t為當前周期的時長，tv為從初始速度vs勻加加速至極限速度vm所需的時長，具體可通過公式(5)確定。
[0203]
此外，在執行步驟s219以後，最大規劃距離p
cm
可以通過以下公式進行確定：
[0204]
p
cm
＝1/6
×
j1×
t3+vs×
t
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
公式(15)
[0205]
其中，j1為第一加加速度，vs為初始速度，t為當前周期的時長。
[0206]
在另一種實現方式中，在第一運動方向與第二運動方向相反的情況下，按照上述步驟s301至步驟s306，對從手電機在當前周期的運動軌跡進行規劃以後，可以首先獲取從手電機在當前周期結束時的末位置，然後將末位置與從手電機在前一周期的實際位置的差值，確定為從手電機在當前周期內的最大規劃距離p
cm
。具體地，末位置等於從手電機的初始位置(即在前一周期的實際位置)加上當前周期的運動總距離。需要說明的是，由於涉及反向運動，因此運動距離是具有方向性的矢量。
[0207]
下面對末位置的計算進行具體介紹。
[0208]
在執行步驟s303之後，從手電機是首先維持與初始速度相同的方向進行減速運
動，直至速度減為零，然後反向運動，直至當前周期結束。末位置是從手電機的初始位置加上減速段的運動總距離後，再減去反向運動的運動總距離所得到的結果。對於反向運動的運動軌跡規劃，可參照前述步驟s201至步驟s219規劃，對於反向運動的運動總距離，可以參照步驟s104的一種實現方式中所對應的最大規劃距離計算方式進行計算，此處不再贅述。需要說明的是，反向運動的時長為當前周期的剩餘時長，且反向運動的初始速度為零。
[0209]
在執行步驟s305和步驟s306之後，從手電機是維持與初始速度相同的方向進行減速運動，直至當前周期結束。此時，末位置是從手電機的初始位置加上最大規劃距離p
cm
所得到的結果。
[0210]
具體地，在執行步驟s305之後，最大規劃距離p
cm
可以通過以下公式進行確定：
[0211][0212]
其中，j2為第二加加速度，vs為初始速度，t為當前周期的時長，t4為第四時長，v2為第四時長t4結束後的中間速度，a
smd
為減速段最大加速度。
[0213]
在執行步驟s306之後，最大規劃距離p
cm
可以通過以下公式進行確定：
[0214]
p
cm
＝1/6
×
j2×
t3+vs×
t
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
公式(17)
[0215]
其中，j2為第一加加速度，vs為初始速度，t為當前周期的時長。
[0216]
步驟s105，從從手電機在前一周期的實際位置開始，根據初始運動參數，將映射運動距離和最大規劃距離p
cm
中，能夠優先達到的值，確定為目標距離。
[0217]
其中，映射運動距離為從手電機在當前周期的映射位置與從手電機在前一周期的實際位置的差值。實際位置用於表示實際旋轉脈衝數。前一周期為當前周期的前一個採集周期。
[0218]
示例性地，從手電機在前一周期的實際位置為5000個脈衝，從手電機在當前周期的映射位置為2000個脈衝，映射運動距離為-3000個脈衝。根據從手電機的初始運動參數進行運動軌跡規劃後，從手電機首先沿與初始速度相同的方向繼續減速運動，直至速度減為零，此時中間位置為6500個脈衝，然後反向運動至當前周期結束，最後末位置為3000個脈衝，最大規劃距離p
cm
為-2000個脈衝。此時，由於從手電機需要反向運動，因此必要要把速度減為零後才能反向運動，從而從5000個脈衝反向運動後，能夠優先達到的值為-2000個脈衝，因此，確定目標距離為-2000個脈衝。又示例性地，從手電機在前一周期的實際位置為5000個脈衝，從手電機在當前周期的映射位置為2000個脈衝，映射運動距離為-3000個脈衝。從手電機規劃的運動軌跡是沿與初始速度相同的方向一直減速運動到當前周期結束，此時速度仍未減為零，且末位置為8000個脈衝，最大規劃距離p
cm
為3000個脈衝。根據電機的運動可知，能夠優先達到的值為8000個脈衝，因此，確定目標距離為3000個脈衝。需要說明的是，本技術實施例中，映射運動距離和最大規劃距離p
cm
的符號均用於表示方向。
[0219]
步驟s106，將從手電機在前一周期的實際位置與目標距離的和，確定為從手電機在當前周期的實際位置。
[0220]
如此，本技術實施例提供的控制方法，相當於在主手和從手之間增加了一個虛擬軸，通過虛擬軸對數據進行處理後，將映射運動距離和最大規劃距離中能夠優先達到的值發送給從手電機，如此，可以避免主手直接映射到從手電機所產生的超出從手電機極限導致電機報錯的問題，從而在保證總體軌跡大致不變的情況下，將主手運動中過大的加速度、
速度，減小至從手電機可接受的程度，延長從手電機的使用壽命。
[0221]
在執行步驟s106之後，本技術實施例提供的控制方法還可以包括：
[0222]
步驟s107，根據從手電機在當前周期的實際位置，確定從手在當前周期的實際三維坐標。
[0223]
步驟s108，檢測實際三維坐標是否超過從手的極限坐標。如果超過，則執行步驟s109。如果未超過，則執行步驟s110。
[0224]
步驟s109，根據從手的極限坐標，獲取從手電機在當前周期的修正位置。
[0225]
在檢測實際三維坐標是否超過從手的極限坐標之後，無論是否對從手電機在的當前周期的實際位置進行修正，均繼續執行如下步驟：
[0226]
步驟s110，檢測主從手機器人的各個從手在當前周期的多軸運動是否同步。如果不同步，則執行步驟s111。如果同步，則執行步驟s116。
[0227]
步驟s111，根據各個從手在當前周期的目標三維坐標，以及主從手機器人的機械結構，利用運動學逆解的方法獲取各個從手上的從手電機的目標位置。
[0228]
步驟s112，根據各個從手上的從手電機的目標位置，獲取主手的目標三維坐標。
[0229]
步驟s113，檢測主手的目標三維坐標是否超出主手的極限坐標。如果主手的目標三維坐標超出主手的極限坐標，則執行步驟s114。如果主手的目標三維坐標未超出主手的極限坐標，則執行步驟s115。
[0230]
步驟s114，將主手在當前周期的三維坐標修正為主手的極限坐標。然後返回步驟s101重新獲取各個從手電機在當前周期的映射位置。
[0231]
步驟s115，將主手在當前周期的三維坐標修正為主手的目標三維坐標。然後返回步驟s101重新獲取各個從手電機在當前周期的映射位置。
[0232]
步驟s116，檢測從手電機在當前周期的實際位置是否經過修正。如果未經過修正，則執行步驟s117。如果經過修正，則執行步驟s118。
[0233]
步驟s117，控制從手電機運動到當前周期的實際位置。
[0234]
步驟s118，控制從手電機運動到當前周期的修正位置。
[0235]
如此，通過上述方式，在實際應用中如發現影響從手多軸協同，可通過機器人運動正逆解來得到主手的運動限制參數，基於主手的運動限制參數再重新進行本技術實施例提供的虛擬軸算法處理，最終映射到從手各關節，可以有效避免特殊情況下從手聯動出現的多軸協同問題。
[0236]
圖4為本技術實施例提供的主從手機器人的控制方法與傳統主從手機器人的控制方法的從手電機運動對比示意圖。如圖4所示，各個曲線的橫軸都為採樣周期點。其中，在運動距離變化曲線中，曲線a1為採用傳統主從手機器人的控制方法(即從主手直接映射到從手電機)所得到的從手電機的運動距離變化曲線；曲線b1為採用本技術實施例提供的主從手機器人的控制方法所得到的從手電機的運動距離變化曲線。曲線a1是直接根據主手的運動映射得到的運動軌跡，但由於電機能力不足，從手電機無法實現該段軌跡。經本技術實施例中的虛擬軸處理方法進行處理後，曲線b1中從手電機大致追隨主手的運動軌跡，在斜率(即運動速度)上，相比曲線a1的原始數據有所降低，以適應從手電機的實際運動能力，避免報錯。在運動速度變化曲線中，曲線a2為採用傳統主從手機器人的控制方法所得到的從手電機的運動速度變化曲線；曲線b2為採用本技術實施例提供的主從手機器人的控制方法所
得到的從手電機的運動速度變化曲線。曲線a2中速度是離散的，且突變明顯，速度經常會很大，而曲線b2中的速度則較為平緩，在到達從手電機極限值時，不再上升，保持勻速運動。在加速度變化曲線中，曲線a3為採用傳統主從手機器人的控制方法所得到的從手電機的加速度變化曲線；曲線b3為採用本技術實施例提供的主從手機器人的控制方法所得到的從手電機的加速度變化曲線。曲線a3中加速度非常大，從手電機通常無法達到。而曲線b3中加速度變化很小，僅在變向時有一些突變，相比曲線a3中的數據，電機將運行更平穩，且不報錯。
[0237]
下述為本技術的裝置實施例，可以用於執行本技術的方法實施例。對於本技術裝置實施例中未披露的細節，請參照本技術的方法實施例。
[0238]
作為對上述各實施例的實現，本技術實施例提供一種主從手機器人的控制裝置。其中，主從手機器人的從手上設置有至少一個從手電機，該控制裝置用於對從手電機的運動進行控制。參見圖5所示的結構示意圖，本技術實施例提供的主從手機器人的控制裝置包括：映射位置獲取模塊501、初始運動參數獲取模塊502、運動規劃模塊503、最大規劃距離獲取模塊504、目標距離確定模塊505和實際位置確定模塊506。此外，所述裝置還可以包括從手位置檢測模塊和從手運動控制模塊等更多或更少的單元和模塊，本實施例對該裝置的結構不做限制。
[0239]
映射位置獲取模塊501，用於獲取從手電機在當前周期的映射位置；映射位置用於表示映射旋轉脈衝數，是根據主手的三維坐標以及主從手機器人的機械結構直接映射得到的，主手的三維坐標是按照預設採集周期採集得到的，當前周期為任一採集周期；
[0240]
初始運動參數獲取模塊502，用於獲取從手電機在當前周期的初始運動參數；初始運動參數包括初始速度vs和初始加速度as；
[0241]
運動規劃模塊503，用於根據初始運動參數，對從手電機在當前周期的運動軌跡進行規劃；
[0242]
最大規劃距離獲取模塊504，用於獲取從手電機在當前周期內的最大規劃距離p
cm
；
[0243]
目標距離確定模塊505，用於從從手電機在前一周期的實際位置開始，根據初始運動參數，將映射運動距離和最大規劃距離p
cm
中，能夠優先達到的值，確定為目標距離；映射運動距離為從手電機在當前周期的映射位置與從手電機在前一周期的實際位置的差值，實際位置用於表示實際旋轉脈衝數，前一周期為當前周期的前一個採集周期；
[0244]
實際位置確定模塊506，用於將從手電機在前一周期的實際位置與目標距離的和，確定為從手電機在當前周期的實際位置。
[0245]
在一種可實現方式中，該裝置還包括：
[0246]
從手位置檢測模塊，用於根據從手電機在當前周期的實際位置，確定從手在當前周期的實際三維坐標；以及，檢測實際三維坐標是否超過從手的極限坐標；
[0247]
從手運動控制模塊，用於如果實際三維坐標未超過從手的極限坐標，則控制從手電機運動到當前周期的實際位置。
[0248]
在一種可實現方式中，從手運動控制模塊還用於：如果實際三維坐標超過從手的極限坐標，則根據從手的極限坐標，獲取從手電機在當前周期的修正位置；以及，控制從手電機運動到當前周期的修正位置。
[0249]
在一種可實現方式中，從手運動控制模塊在控制從手電機運動之前，還用於：
[0250]
如果主從手機器人的各個從手在當前周期的多軸運動不同步，則根據各個從手在
當前周期的目標三維坐標，以及主從手機器人的機械結構，利用運動學逆解的方法獲取各個從手上的從手電機的目標位置；根據各個從手上的從手電機的目標位置，獲取主手的目標三維坐標；如果主手的目標三維坐標超出主手的極限坐標，則將主手在當前周期的三維坐標修正為主手的極限坐標；根據主手的極限坐標，重新獲取從手電機在當前周期的映射位置，直至重新確定出從手電機在當前周期的實際位置。
[0251]
在一種可實現方式中，從手運動控制模塊還用於：
[0252]
如果主手的目標三維坐標未超出主手的極限坐標，則將主手在當前周期的三維坐標修正為主手的目標三維坐標，並發送回映射位置獲取模塊501。
[0253]
在一種可實現方式中，初始運動參數獲取模塊502具體用於：
[0254]
分別獲取從手電機在當前周期以前的三個採集周期的實際位置；根據從手電機在當前周期以前的三個採集周期的實際位置，確定初始速度vs和初始加速度as。
[0255]
在一種可實現方式中，初始運動參數獲取模塊502具體用於：
[0256]
根據第一實際位置與第二實際位置的差值，以及採集周期的時長，確定從手電機在前一周期內的第一平均速度；第一實際位置為從手電機在前一周期的實際位置，第二實際位置為從手電機在前一周期的前一個採集周期的實際位置；根據第二實際位置與第三實際位置的差值，以及採集周期的時長，確定從手電機在前一周期的前一個採集周期內的第二平均速度；第三實際位置為從手電機在當前周期以前的第三個採集周期的實際位置；根據第二平均速度、第一平均速度，以及採集周期的時長，確定平均加速度；將第一平均速度確定為初始速度vs，將平均加速度確定為初始加速度as。
[0257]
在一種可實現方式中，該裝置在運動規劃模塊503之前，還包括：
[0258]
方向檢測模塊，用於根據從手電機在當前周期的映射位置，以及從手電機在前一周期的實際位置，確定從手電機在當前周期內的第一運動方向；根據從手電機在前一周期的實際位置，以及從手電機在前一周期的前一個採集周期的實際位置，確定從手電機在前一周期內的第二運動方向；檢測第一運動方向與第二運動方向是否相同。
[0259]
在一種可實現方式中，在第一運動方向與第二運動方向相同的情況下，運動規劃模塊503具體用於：
[0260]
檢測初始速度vs是否等於從手電機的極限速度vm；如果初始速度vs等於極限速度vm，則對於從手電機在當前周期的運動軌跡，規劃按照極限速度vm勻速運動至當前周期結束。
[0261]
在一種可實現方式中，運動規劃模塊503具體還用於：
[0262]
如果初始速度vs小於極限速度vm，則檢測初始加速度as是否等於極限加速度am；如果初始加速度as等於極限加速度am，則確定從初始速度vs，按照極限加速度am勻加速到極限速度vm所需的第一時長；如果第一時長小於當前周期的時長，則對於從手電機在當前周期的運動軌跡，規劃先按照極限加速度am勻加速至極限速度vm，再在當前周期的剩餘時間內，按照極限速度vm勻速運動至當前周期結束。
[0263]
在一種可實現方式中，運動規劃模塊503具體還用於：
[0264]
如果第一時長大於當前周期的時長，則對於從手電機在當前周期的運動軌跡，規劃按照極限加速度am，從初始速度vs勻加速運動至當前周期結束。
[0265]
在一種可實現方式中，運動規劃模塊503具體還用於：
[0266]
如果初始加速度as小於極限加速度am，則確定從初始加速度as，按照第一加加速度，加速到極限加速度am所需的第二時長；如果第二時長小於當前周期的時長，則獲取第二時長結束後的中間速度；如果中間速度小於極限速度vm，則確定從中間速度，按照極限加速度am勻加速到極限速度vm所需的第三時長；如果第二時長和第三時長的和小於當前周期的時長，則對於從手電機在當前周期的運動軌跡，規劃先按照第一加加速度加速至極限加速度am，再按照極限加速度am勻加速至極限速度vm，最後在當前周期的剩餘時間內，按照極限速度vm勻速運動至當前周期結束。
[0267]
在一種可實現方式中，運動規劃模塊503具體還用於：
[0268]
如果第二時長和第三時長的和大於當前周期的時長，則對於從手電機在當前周期的運動軌跡，規劃從初始加速度as先加速至極限加速度am，再在當前周期的剩餘時間內，按照極限加速度am勻加速至當前周期結束。
[0269]
在一種可實現方式中，運動規劃模塊503具體還用於：
[0270]
如果中間速度大於極限速度vm，則對於從手電機在當前周期的運動軌跡，規劃先按照第一加加速度從初始速度vs勻加加速至極限速度vm，再在當前周期的剩餘時間內，按照極限速度vm勻速運動至當前周期結束。
[0271]
在一種可實現方式中，運動規劃模塊503具體還用於：
[0272]
如果第二時長大於當前周期的時長，則確定從初始速度vs，按照第一加加速度，勻加加速到當前周期結束後的末速度；如果末速度小於極限速度vm，則對於從手電機在當前周期的運動軌跡，規劃從初始速度vs，按照第一加加速度，勻加加速到當前周期結束。
[0273]
在一種可實現方式中，運動規劃模塊503具體還用於：
[0274]
如果末速度大於極限速度vm，則對於從手電機在當前周期的運動軌跡，規劃先按照第一加加速度，從初始速度vs勻加加速至極限速度vm，再在當前周期的剩餘時間內，按照極限速度vm勻速運動至當前周期結束。
[0275]
在一種可實現方式中，最大規劃距離獲取模塊504具體用於：
[0276]
將從手電機在當前周期內的運動總距離，確定為從手電機在當前周期內的最大規劃距離p
cm
。
[0277]
在一種可實現方式中，在第一運動方向與第二運動方向相反的情況下，運動規劃模塊503具體用於：
[0278]
根據初始運動參數，以及第二加加速度，檢測從手電機在當前周期內，是否能夠從初始速度vs減速為零；如果從手電機在當前周期內能夠從初始速度vs減速為零，則獲取從手電機從初始速度vs減速為零時的中間位置和中間加速度；根據從手電機在中間位置時的運動參數，以及當前周期的剩餘時長，對從手電機在當前周期的剩餘時長的運動軌跡進行規劃；其中，從手電機在中間位置時的初始速度為零、初始加速度為中間加速度。
[0279]
在一種可實現方式中，運動規劃模塊503具體還用於：
[0280]
如果從手電機在當前周期內不能從初始速度vs減速為零，則檢測從手電機在當前周期內是否能夠達到減速段最大加速度；如果從手電機在當前周期內能夠達到減速段最大加速度，則對於從手電機在當前周期的運動軌跡，規劃先按照第二加加速度減速到減速段最大加速度，再在當前周期的剩餘時間內，按照減速段最大加速度，勻減速運動至當前周期結束。
[0281]
在一種可實現方式中，運動規劃模塊503具體還用於：
[0282]
如果從手電機在當前周期內不能夠達到減速段最大加速度，則對於從手電機在當前周期的運動軌跡，規劃按照第二加加速度，減速運動至當前周期結束。
[0283]
在一種可實現方式中，最大規劃距離獲取模塊504具體用於：
[0284]
獲取從手電機在當前周期結束時的末位置；將末位置與從手電機在前一周期的實際位置的差值，確定為從手電機在當前周期內的最大規劃距離p
cm
。
[0285]
如此，本技術實施例提供的控制裝置，相當於在主手和從手之間增加了一個虛擬軸，通過虛擬軸對數據進行處理後，將映射運動距離和最大規劃距離中能夠優先達到的值發送給從手電機，如此，可以避免主手直接映射到從手電機所產生的超出從手電機極限導致電機報錯的問題，從而在保證總體軌跡大致不變的情況下，將主手運動中過大的加速度、速度，減小至從手電機可接受的程度，延長從手電機的使用壽命。
[0286]
本說明書的各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可，每個實施例重點介紹的都是與其他實施例不同之處。尤其，對於裝置和系統實施例而言，由於其基本相似於方法實施例，所以描述的比較簡單，相關之處參見方法實施例部分的說明即可。
[0287]
本領域的技術人員可以清楚地了解到本發明實施例中的技術可藉助軟體加必需的通用硬體平臺的方式來實現。基於這樣的理解，本發明實施例中的技術方案本質上或者說對現有技術做出貢獻的部分可以以軟體產品的形式體現出來，該計算機軟體產品可以存儲在存儲介質中，如rom/ram、磁碟、光碟等，包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機，伺服器，或者網絡設備等)執行本發明各個實施例或者實施例的某些部分所述的方法。
[0288]
以上所述的本技術實施方式並不構成對本技術保護範圍的限定。