CN117381805B - 一种面向冲突应对的机械臂运行控制方法和系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种面向冲突应对的机械臂运行控制方法和系统，包括：采集待控制机械臂的运动参数集，该运动参数集包括：待控制机械臂中的各个关节的运动参数；根据各个关节的运动参数、运动参数的运动形态和历史的控制流程，决策运动参数集中是否存在冲突运动参数，若存在冲突运动参数，则将冲突运动参数对应的关节作为冲突关节，以完成待控制机械臂的运行控制，能够提高应用运行控制的准确性，进而提高应用运行的安全性；可以自动实时采集运动参数，并进行运行控制，可自适应不同时间段的运动参数变化；基于历史数据学习训练得到的时序数据模型不依赖于专家经验，运行控制精度高并且误报少；适用于多种应用场景，具有良好的可移植性。

Description

一种面向冲突应对的机械臂运行控制方法和系统

技术领域

本申请涉及数据处理技术领域，尤其涉及一种面向冲突应对的机械臂运行控制方法和系统。

背景技术

运动规划是机器人研究的基本问题，早期的运动规划主要针对移动机器人，将移动机器人看做二维平面的一个质点，寻找一条从起始点到目标点的无碰撞路径。目前针对移动机器人的路径规划方法已经非常丰富，目前该类方法主要有Dijkstra算法、A*算法、人工势场法、群智能算法等。针对机械臂这样的多输入多输出、非线性、强耦合的高维复杂系统，这些方法分别存在相应时间长、计算量大、易陷入局部最优等缺点，不能实现机械臂工作的在线避障。因此机械臂在线实时避障运动规划是机械臂控制的一个关键问题。

对移动机械臂来说，由于基座和机械臂的自由度之和一般都不会小于任务空间维度，因此移动机械臂具有冗余性。在协同控制主任务的情况下，各个移动机械臂还有冗余度完成其他一些次任务，或者优化目标。因此需要引入任务优先级概念，使得在主次任务同时存在时，移动机械臂能够按照任务等级进行运动控制，保证低优先级任务不影响高优先级任务，以解决可能存在的冲突问题。

发明内容

针对现有技术中的问题，本申请提出了一种面向冲突应对的机械臂运行控制方法和系统，能够提高应用运行控制的准确性，进而能够提高应用运行的安全性。

为了解决上述技术问题，本申请提供以下技术方案：

第一方面，本申请提供一种面向冲突应对的机械臂运行控制方法，包括：

采集待控制机械臂的运动参数集，该运动参数集包括：所述待控制机械臂中的各个关节的运动参数；

根据各个关节的运动参数、运动参数的运动形态和历史的控制流程，决策所述运动参数集中是否存在冲突运动参数；

若所述运动参数集中存在冲突运动参数，则将所述冲突运动参数对应的关节作为冲突关节，以完成所述待控制机械臂的运行控制。

进一步地，所述根据各个关节的运动参数、运动参数的运动形态和历史的控制流程，决策所述运动参数集中是否存在冲突运动参数，包括：

若所述运动参数集中存在平移形态的第一运动参数，则对该第一运动参数进行标准化处理；

根据标准化处理后的第一运动参数的平均值，决策各个第一运动参数的离散程度；

根据动态平均值阈值和各个第一运动参数的离散程度，决策所述运动参数集中是否存在冲突运动参数。

进一步地，所述若所述运动参数集中存在冲突运动参数，则将所述冲突运动参数对应的关节作为冲突关节，以完成所述待控制机械臂的运行控制，包括：

若存在离散程度大于所述动态平均值阈值的第一运动参数，则将该第一运动参数对应的关节作为冲突关节，以完成所述待控制机械臂的运行控制。

进一步地，所述根据各个关节的运动参数、运动参数的运动形态和历史的控制流程，决策所述运动参数集中是否存在冲突运动参数，包括：

若所述运动参数集中存在旋转形态的第二运动参数，则应用对照实验法以及二值计算法，控制所述第二运动参数；

根据控制结果参数阈值和各个第二运动参数的控制结果参数，决策所述运动参数集中是否存在冲突运动参数。

进一步地，所述若所述运动参数集中存在冲突运动参数，则将所述冲突运动参数对应的关节作为冲突关节，以完成所述待控制机械臂的运行控制，包括：

若存在控制结果参数大于所述控制结果参数阈值的第二运动参数，则将该第二运动参数对应的关节作为冲突关节，以完成所述待控制机械臂的运行控制。

进一步地，所述根据各个关节的运动参数、运动参数的运动形态和历史的控制流程，决策所述运动参数集中是否存在冲突运动参数，包括：

若所述运动参数集中存在稳定性形态的第三运动参数，则对该第三运动参数进行标准化处理；

应用滑动窗口和第三运动参数，得到稳定性值；

应用时序数据冲突控制算法和稳定性值进行冲突控制；

根据所述冲突控制的结果，决策所述运动参数集中是否存在冲突运动参数。

进一步地，所述若所述运动参数集中存在冲突运动参数，则将所述冲突运动参数对应的关节作为冲突关节，以完成所述待控制机械臂的运行控制，包括：

若存在冲突控制的结果为1的第三运动参数，则将该第三运动参数对应的关节作为冲突关节，以完成所述待控制机械臂的运行控制。

进一步地，在所述采集待控制机械臂的运动参数集，该运动参数集包括：所述待控制机械臂中的各个关节的运动参数之后，还包括：

应用历史的时序数据预测模型，得到180度旋转关节对应的运动参数的预测值，所述关节包括：180度旋转关节和非180度旋转关节；

根据所述180度旋转关节的运动参数和预测值之间的离散程度，得到该180度旋转关节的可控性；

对所述非180度旋转关节对应的各个子关节的可控性进行加权求和，得到该非180度旋转关节的可控性；

根据可控性阈值和各个关节的可控性，决策所述待控制机械臂中是否存在冲突关节，以完成所述待控制机械臂的运行控制。

第二方面，本申请提供一种面向冲突应对的机械臂运行控制系统，包括：

采集模块，用于采集待控制机械臂的运动参数集，该运动参数集包括：所述待控制机械臂中的各个关节的运动参数；

判别模块，用于根据各个关节的运动参数、运动参数的运动形态和历史的控制流程，决策所述运动参数集中是否存在冲突运动参数；

第一运行控制模块，用于若所述运动参数集中存在冲突运动参数，则将所述冲突运动参数对应的关节作为冲突关节，以完成所述待控制机械臂的运行控制。

进一步地，所述的面向冲突应对的机械臂运行控制系统，还包括：

应用模块，用于应用历史的时序数据预测模型，得到180度旋转关节对应的运动参数的预测值，所述关节包括：180度旋转关节和非180度旋转关节；

可控性决策模块，用于根据所述180度旋转关节的运动参数和预测值之间的离散程度，得到该180度旋转关节的可控性；

加权求和模块，用于对所述非180度旋转关节对应的各个子关节的可控性进行加权求和，得到该非180度旋转关节的可控性；

第二运行控制模块，用于根据可控性阈值和各个关节的可控性，决策所述待控制机械臂中是否存在冲突关节，以完成所述待控制机械臂的运行控制。

第三方面，本申请提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现所述的面向冲突应对的机械臂运行控制方法。

第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，所述指令被执行时实现所述的面向冲突应对的机械臂运行控制方法。

由上述技术方案可知，本申请提供一种面向冲突应对的机械臂运行控制方法和系统。其中，该方法包括：采集待控制机械臂的运动参数集，该运动参数集包括：所述待控制机械臂中的各个关节的运动参数；根据各个关节的运动参数、运动参数的运动形态和历史的控制流程，决策所述运动参数集中是否存在冲突运动参数，若存在冲突运动参数，则将所述冲突运动参数对应的关节作为冲突关节，以完成所述待控制机械臂的运行控制，能够提高应用运行控制的准确性，进而能够提高应用运行的安全性；具体地，可以自动实时采集运动参数，并基于这些运动参数进行运行控制，可自适应不同时间段的运动参数变化；基于历史数据学习训练得到的时序数据模型，不依赖于专家经验，运行控制精度高并且误报少；同时，适用于多种应用场景，具有良好的可移植性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例中面向冲突应对的机械臂运行控制方法的第一流程示意图；

图2是本申请实施例中面向冲突应对的机械臂运行控制方法的第二流程示意图；

图3是本申请实施例中面向冲突应对的机械臂运行控制方法的第三流程示意图；

图4是本申请实施例中面向冲突应对的机械臂运行控制方法的第四流程示意图；

图5是本申请实施例中面向冲突应对的机械臂运行控制系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

目前主要根据人为设定的固定阈值和运动参数对应用进行运行控制，若当前的运动参数超出设定的固定阈值，则决策应用运行，这种方式难以根据不同的时间和场景自适应调整固定阈值，且阈值的设定依赖于专家知识，容易造成运行的误报和漏报，可移植性差。

需要说明的是，本申请公开的面向冲突应对的机械臂运行控制方法及系统可用于机械控制技术领域，也可用于除机械控制技术领域之外的任意领域，本申请公开的面向冲突应对的机械臂运行控制方法及系统的应用领域不做限定。

具体通过下述各个实施例进行说明。

为了提高应用运行控制的准确性，进而提高应用运行的安全性，本实施例提供一种执行主体是面向冲突应对的机械臂运行控制系统的面向冲突应对的机械臂运行控制方法，该面向冲突应对的机械臂运行控制系统包括但不限于服务器，如图1所示，该方法具体包含有如下内容：

步骤100：采集待控制机械臂的运动参数集，该运动参数集包括：所述待控制机械臂中的各个关节的运动参数。

具体地，可以定时采集待控制机械臂的运动参数集，该运动参数集包括：所述待控制机械臂中的各个关节的运动参数；所述待控制机械臂可以是一种分级分布式应用，所述关节可以是服务器，所述待控制机械臂可以包含有多级关节，子关节可以是与关节连接的下一级关节，180度旋转关节不存在子关节。所述运动参数可以包含有：历史时间段内的任务成功率、响应时间平均值和交易量中的至少一个，任务成功率可以是交易成功率，所述历史时间段可根据实际需要进行设置，本申请对此不作限制。

步骤200： 根据各个关节的运动参数、运动参数的运动形态和历史的控制流程，决策所述运动参数集中是否存在冲突运动参数。

步骤300：若所述运动参数集中存在冲突运动参数，则将所述冲突运动参数对应的关节作为冲突关节，以完成所述待控制机械臂的运行控制。

其中，所述运动参数的运动形态包括：平移形态、旋转形态和稳定性形态。

具体地，对于运动参数集中的任一运动参数x，可以直接应用检验判定方法判断该运动参数x是否为平移形态，若否，则可以从该运动参数x对应的历史时间段内的指标信息(例如，任务成功次数、响应时间和交易量)中剔除与指标信息平均值之间的差值大于差值阈值的指标信息，将剩余的指标信息的平均值作为筛选后的运动参数，应用筛选后的运动参数和检验判定方法，判断运动参数x是否为旋转形态，若否，则应用差分算法，判断运动参数x是否为稳定性形态。

为了进一步提高运行控制的准确性，参见图2，在本申请一个实施例中，步骤200包括：

步骤211：若所述运动参数集中存在平移形态的第一运动参数，则对该第一运动参数进行标准化处理。

可以理解的是，第一运动参数为平移形态的运动参数。

步骤212：根据标准化处理后的第一运动参数的平均值，决策各个第一运动参数的离散程度。

具体地，可以将每个第一运动参数与平均值相差的绝对值所占平均值的比重作为该第一运动参数的离散程度。

步骤213：根据动态平均值阈值和各个第一运动参数的离散程度，决策所述运动参数集中是否存在冲突运动参数。

其中，若包含有多种第一运动参数，如平移形态的任务成功率和交易量等，则应用每种第一运动参数进行上述步骤211至步骤213，即分别对各种第一运动参数进行标准化处理，并得到各种第一运动参数各自对应的平均值，应用各种第一运动参数各自对应的平均值，决策各个第一运动参数的离散程度。

为了进一步提高冲突关节决策的可靠性，在步骤200之后，还可以包含有：

若存在离散程度大于所述动态平均值阈值的第一运动参数，则将该第一运动参数对应的关节作为冲突关节，以完成所述待控制机械臂的运行控制。

为了进一步提高运行控制的准确性，参见图3，在本申请一个实施例中，步骤200包括：

步骤221：若所述运动参数集中存在旋转形态的第二运动参数，则应用对照实验法以及二值计算法，控制所述第二运动参数。

可以理解的是，第二运动参数为旋转形态的运动参数。

步骤222：根据控制结果参数阈值和各个第二运动参数的控制结果参数，决策所述运动参数集中是否存在冲突运动参数。

其中，若包含有多种第二运动参数，则应用每种第二运动参数进行上述步骤221和步骤222，如包含有旋转形态的任务成功率和交易量，则应用旋转形态的任务成功率进行上述步骤221和步骤222，应用旋转形态的交易量进行上述步骤221和步骤222。

为了进一步提高冲突关节决策的可靠性，在步骤200之后，还可以包含有：

若存在控制结果参数大于所述控制结果参数阈值的第二运动参数，则将该第二运动参数对应的关节作为冲突关节，以完成所述待控制机械臂的运行控制。

为了进一步提高运行控制的准确性，参见图4，在本申请一个实施例中，步骤200包括：

步骤231：若所述运动参数集中存在稳定性形态的第三运动参数，则对该第三运动参数进行标准化处理。

可以理解的是，第三运动参数为稳定性形态的运动参数。

步骤232：应用滑动窗口和第三运动参数，得到稳定性值。

具体地，滑动窗口可以表示时间段，每个时间段对应的时间范围可以是一天或者1分钟等，稳定性值就是相对上一时间段相同位置处的数据变化，可以理解为环比。

举例来说，所有稳定性形态的运动参数组成的运动参数曲线对应多个相邻的时间段t1、t2、t3……tn，可以计算得到t2和t1中相同位置处的运动参数之间的差值，t3和t2中相同位置处的运动参数之间的差值……，将各个差值均作为稳定性值。

步骤233：应用时序数据冲突控制算法和稳定性值进行冲突控制。

步骤234：根据所述冲突控制的结果，决策所述运动参数集中是否存在冲突运动参数。

其中，若包含有多种第三运动参数，如稳定性形态的任务成功率和交易量等，则每种第三运动参数均可以用于执行上述步骤231至步骤234。

为了进一步提高冲突关节决策的可靠性，在步骤200之后，还可以包含有：

若存在冲突控制的结果为1的第三运动参数，则将该第三运动参数对应的关节作为冲突关节，以完成所述待控制机械臂的运行控制。

为了进一步提高运行控制的准确性和智能化程度，在本申请一个实施例中，在步骤100之后还包括：

步骤400：应用历史的时序数据预测模型，得到180度旋转关节对应的运动参数的预测值，所述关节包括：180度旋转关节和非180度旋转关节。

具体地，180度旋转关节可以是所述待控制机械臂中没有子关节的关节，非180度旋转关节为存在对应的子关节的关节；各个关节的权重可根据实现需要进行设置。可以应用prophet算法预先训练得到所述时序数据预测模型。

步骤500：根据所述180度旋转关节的运动参数和预测值之间的离散程度，得到该180度旋转关节的可控性。

具体地，若同一关节包含有多类运动参数，如任务成功率和响应时间平均值等，则可以对同一关节的各类运动参数的离散程度进行加权求和，将加权求和结果作为该关节的可控性，各个运动参数的权重可根据实际需要进行设置，即可以加权和计算得到关节的可控性。若同一关节包含有唯一的运动参数，则根据该运动参数的离散程度，得到该运动参数对应的关节的可控性。举例来说，可以预先设定离散程度在5％以下，可控性为100分，离散程度在5％至10％范围内，可控性为90分，离散程度在10％至15％范围内，可控性为80分，离散程度在15％至20％范围内，可控性为60分，离散程度在20％至25％范围内，可控性为50分，离散程度25％至35％范围内，可控性为40分，离散程度在35％至50％范围内，可控性为30分，其他可控性为0分。

步骤600：对所述非180度旋转关节对应的各个子关节的可控性进行加权求和，得到该非180度旋转关节的可控性。

步骤700：根据可控性阈值和各个关节的可控性，决策所述待控制机械臂中是否存在冲突关节，以完成所述待控制机械臂的运行控制。

具体地，若存在可控性低于可控性阈值的关节，则将该关节作为冲突关节。

为了在保证应用运行控制的可靠性的基础上，提高运行控制的效率，在步骤200之后，还可以包含有：

步骤301：若所述运动参数集中存在冲突运动参数，则将该冲突运动参数对应的关节作为冲突关节，将该冲突关节的可控性设为0；将冲突关节之外的关节作为待控制关节。

步骤401：应用历史的时序数据预测模型，得到待控制180度旋转关节的运动参数的预测值。

具体地，待控制180度旋转关节为属于待控制关节和180度旋转关节的关节。

步骤501：根据待控制180度旋转关节的运动参数及其预测值之间的离散程度，得到待控制180度旋转关节的可控性。

步骤601：若存在待控制关节为非180度旋转关节，则对该待控制关节对应的各个子关节的可控性进行加权求和，得到该待控制关节的可控性。

步骤701：若存在可控性小于可控性阈值的待控制关节，则将该待控制关节和冲突关节的位置信息等输出显示，便于接下来运行根因分析。

为了进一步说明本方案，本申请提供一种面向冲突应对的机械臂运行控制方法的应用实例，在本应用实例中，所述面向冲突应对的机械臂运行控制方法包括：

步骤1)：运动参数选取。从云计算角度来说，机械控制应用是由多个关节构成的，可以从每个关节统计得到任务成功率、响应时间平均值和交易量等运动参数，根据这些运动参数决策各个关节的可控性。本应用实例涉及的运动参数可以是以1分钟为维度的统计值。

步骤2)：运动参数的形态判定。运动参数的形态可以包括：平移形态、旋转形态和稳定性形态，这三种形态的运动参数之外的运动参数不做控制或者控制精度较低。

可以直接采用单根检验判定法(统计方法)从运动参数中提取平移形态的运动参数；旋转形态的运动参数在剔除少部分数据后可以应用单根检验判定法判定是否平移；稳定性形态的运动参数呈周期变化，如按小时、天、周、月、年的周期变化。

步骤3)：运动参数控制。平移形态的运动参数在数据标准化后按照平均值计算离散程度，即计算得到平移形态的运动参数的平均值，决策各平移形态的运动参数与平均值之间的离散程度；将离散程度满足动态平均值阈值的运动参数标记为冲突。旋转形态的运动参数不做标准化，应用秩和检验算法以及二值计算法对旋转形态的运动参数进行集成检验，将检验结果大于假设检验显著性水平即上述控制结果参数阈值的运动参数标记为冲突。稳定性形态的运动参数在标准化后按照滑窗计算稳定性值，并基于时序数据冲突控制算法(Seasonal Hybrid ESD，简称S-H-ESD)对稳定性值进行冲突控制，将控制值为1对应的运动参数标记为冲突。

步骤4)：关节可控性评价。应用时序数据预测算法prophet对各关节的运动参数进行预测，计算关节的各运动参数与其对应的预测值之间的离散程度，运动参数与预测值一一对应，离散程度越大则可控性越差；将步骤3中控制为冲突的运动参数对应的关节直接标识为不健康，关节颜色标记为红色。

步骤5)：应用可控性评价。基于两个月的历史数据，利用多项式加权和拟合各关节的权重(也可人为根据关节的重要性设定各个关节的权重，关节的可控性等于该关节对应的各子关节的可控性加权和，可以设置可控性阈值，优选为80％，如果可控性低于可控性阈值，则该可控性对应的关节标识为红色表示关节冲突。

从软件层面来说，为了提高应用运行控制的准确性，进而提高应用运行的安全性，本申请提供一种用于实现所述面向冲突应对的机械臂运行控制方法中全部或部分内容的面向冲突应对的机械臂运行控制系统的实施例，参见图5，所述面向冲突应对的机械臂运行控制系统具体包含有如下内容：

采集模块10，用于采集待控制机械臂的运动参数集，该运动参数集包括：所述待控制机械臂中的各个关节的运动参数。

判别模块20，用于根据各个关节的运动参数、运动参数的运动形态和历史的控制流程，决策所述运动参数集中是否存在冲突运动参数。

第一运行控制模块30，用于若所述运动参数集中存在冲突运动参数，则将所述冲突运动参数对应的关节作为冲突关节，以完成所述待控制机械臂的运行控制。

在本申请一个实施例中，所述的面向冲突应对的机械臂运行控制系统，还包括：

应用模块，用于应用历史的时序数据预测模型，得到180度旋转关节对应的运动参数的预测值，所述关节包括：180度旋转关节和非180度旋转关节。

可控性决策模块，用于根据所述180度旋转关节的运动参数和预测值之间的离散程度，得到该180度旋转关节的可控性。

加权求和模块，用于对所述非180度旋转关节对应的各个子关节的可控性进行加权求和，得到该非180度旋转关节的可控性。

第二运行控制模块，用于根据可控性阈值和各个关节的可控性，决策所述待控制机械臂中是否存在冲突关节，以完成所述待控制机械臂的运行控制。

本说明书提供的面向冲突应对的机械臂运行控制系统的实施例具体可以用于执行上述面向冲突应对的机械臂运行控制方法的实施例的处理流程，其功能在此不再赘述，可以参照上述面向冲突应对的机械臂运行控制方法实施例的详细描述。

在本申请一个或多个实施例中，应用运行控制功能可以被集成到中央处理器9100中。其中，中央处理器9100可以被配置为进行如下控制：

步骤100：采集待控制机械臂的运动参数集，该运动参数集包括：所述待控制机械臂中的各个关节的运动参数。

步骤200：根据各个关节的运动参数、运动参数的运动形态和历史的控制流程，决策所述运动参数集中是否存在冲突运动参数。

步骤300：若所述运动参数集中存在冲突运动参数，则将所述冲突运动参数对应的关节作为冲突关节，以完成所述待控制机械臂的运行控制。

从上述描述可知，本申请的实施例提供的电子设备，能够提高应用运行控制的准确性，进而提高应用运行的安全性。

在另一个实施方式中，面向冲突应对的机械臂运行控制系统可以与中央处理器9100分开配置，例如可以将面向冲突应对的机械臂运行控制系统配置为与中央处理器9100连接的芯片，通过中央处理器的控制来实现应用运行控制功能。

本申请的实施例还提供能够实现上述实施例中的面向冲突应对的机械臂运行控制方法中全部步骤的一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中的面向冲突应对的机械臂运行控制方法的全部步骤，例如，所述处理器执行所述计算机程序时实现下述步骤：

步骤100：采集待控制机械臂的运动参数集，该运动参数集包括：所述待控制机械臂中的各个关节的运动参数。

步骤200：根据各个关节的运动参数、运动参数的运动形态和历史的控制流程，决策所述运动参数集中是否存在冲突运动参数。

步骤300：若所述运动参数集中存在冲突运动参数，则将所述冲突运动参数对应的关节作为冲突关节，以完成所述待控制机械臂的运行控制。

从上述描述可知，本申请实施例提供的计算机可读存储介质，能够提高应用运行控制的准确性，进而提高应用运行的安全性。

本申请中上述方法的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的系统。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令系统的制造品，该指令系统实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

本申请中应用了具体实施例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

本领域技术人员能够理解，本公开所披露的内容可以出现多种变型和改进。例如，以上所描述的各种设备或组件可以通过硬件实现，也可以通过软件、固件、或者三者中的一些或全部的组合实现。

本公开中使用了流程图用来说明根据本公开的实施例的方法的步骤。应当理解的是，前面或后面的步骤不一定按照顺序来精确的进行。相反，可以按照倒序或同时处理各种步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中。

本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分的步骤可通过计算机程序来指令相关硬件完成，程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本公开并不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。

除非另有定义，这里使用的所有术语具有与本公开所属领域的普通技术人员共同理解的相同含义。还应当理解，诸如在通常字典里定义的那些术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。

以上是对本公开的说明，而不应被认为是对其的限制。尽管描述了本公开的若干示例性实施例，但本领域技术人员将容易地理解，在不背离本公开的新颖教学和优点的前提下可以对示例性实施例进行许多修改。因此，所有这些修改都意图包含在权利要求书所限定的本公开范围内。应当理解，上面是对本公开的说明，而不应被认为是限于所公开的特定实施例，并且对所公开的实施例以及其他实施例的修改意图包含在所附权利要求书的范围内。本公开由权利要求书及其等效物限定。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种面向冲突应对的机械臂运行控制方法，其特征在于，包括：

采集待控制机械臂的运动参数集，该运动参数集包括：所述待控制机械臂中的各个关节的运动参数；

根据各个关节的运动参数、运动参数的运动形态和历史的控制流程，决策所述运动参数集中是否存在冲突运动参数；

若所述运动参数集中存在冲突运动参数，则将所述冲突运动参数对应的关节作为冲突关节，以完成所述待控制机械臂的运行控制；

所述根据各个关节的运动参数、运动参数的运动形态和历史的控制流程，决策所述运动参数集中是否存在冲突运动参数，包括：

若所述运动参数集中存在平移形态的第一运动参数，则对该第一运动参数进行标准化处理；

根据标准化处理后的第一运动参数的平均值，决策各个第一运动参数的离散程度；

根据动态平均值阈值和各个第一运动参数的离散程度，决策所述运动参数集中是否存在冲突运动参数；

所述若所述运动参数集中存在冲突运动参数，则将所述冲突运动参数对应的关节作为冲突关节，以完成所述待控制机械臂的运行控制，包括：

若存在离散程度大于所述动态平均值阈值的第一运动参数，则将该第一运动参数对应的关节作为冲突关节，以完成所述待控制机械臂的运行控制；

所述根据各个关节的运动参数、运动参数的运动形态和历史的控制流程，决策所述运动参数集中是否存在冲突运动参数，包括：

若所述运动参数集中存在旋转形态的第二运动参数，则应用对照实验法以及二值计算法，控制所述第二运动参数；

根据控制结果参数阈值和各个第二运动参数的控制结果参数，决策所述运动参数集中是否存在冲突运动参数；

所述若所述运动参数集中存在冲突运动参数，则将所述冲突运动参数对应的关节作为冲突关节，以完成所述待控制机械臂的运行控制，包括：

若存在控制结果参数大于所述控制结果参数阈值的第二运动参数，则将该第二运动参数对应的关节作为冲突关节，以完成所述待控制机械臂的运行控制；

所述根据各个关节的运动参数、运动参数的运动形态和历史的控制流程，决策所述运动参数集中是否存在冲突运动参数，包括：

若所述运动参数集中存在稳定性形态的第三运动参数，则对该第三运动参数进行标准化处理；

应用滑动窗口和第三运动参数，得到稳定性值；

应用时序数据冲突控制算法和稳定性值进行冲突控制；

根据所述冲突控制的结果，决策所述运动参数集中是否存在冲突运动参数；

所述若所述运动参数集中存在冲突运动参数，则将所述冲突运动参数对应的关节作为冲突关节，以完成所述待控制机械臂的运行控制，包括：

若存在冲突控制的结果为1的第三运动参数，则将该第三运动参数对应的关节作为冲突关节，以完成所述待控制机械臂的运行控制。

2.根据权利要求1所述的面向冲突应对的机械臂运行控制方法，其特征在于，在所述采集待控制机械臂的运动参数集，该运动参数集包括：所述待控制机械臂中的各个关节的运动参数之后，还包括：

应用历史的时序数据预测模型，得到180度旋转关节对应的运动参数的预测值，所述关节包括：180度旋转关节和非180度旋转关节；

根据所述180度旋转关节的运动参数和预测值之间的离散程度，得到该180度旋转关节的可控性；

对所述非180度旋转关节对应的各个子关节的可控性进行加权求和，得到该非180度旋转关节的可控性；

根据可控性阈值和各个关节的可控性，决策所述待控制机械臂中是否存在冲突关节，以完成所述待控制机械臂的运行控制。

3.一种面向冲突应对的机械臂运行控制系统，其特征在于，包括：

采集模块，用于采集待控制机械臂的运动参数集，该运动参数集包括：所述待控制机械臂中的各个关节的运动参数；

判别模块，用于根据各个关节的运动参数、运动参数的运动形态和历史的控制流程，决策所述运动参数集中是否存在冲突运动参数；

第一运行控制模块，用于若所述运动参数集中存在冲突运动参数，则将所述冲突运动参数对应的关节作为冲突关节，以完成所述待控制机械臂的运行控制；

所述根据各个关节的运动参数、运动参数的运动形态和历史的控制流程，决策所述运动参数集中是否存在冲突运动参数，包括：

若所述运动参数集中存在平移形态的第一运动参数，则对该第一运动参数进行标准化处理；

根据标准化处理后的第一运动参数的平均值，决策各个第一运动参数的离散程度；

根据动态平均值阈值和各个第一运动参数的离散程度，决策所述运动参数集中是否存在冲突运动参数；

所述若所述运动参数集中存在冲突运动参数，则将所述冲突运动参数对应的关节作为冲突关节，以完成所述待控制机械臂的运行控制，包括：

若存在离散程度大于所述动态平均值阈值的第一运动参数，则将该第一运动参数对应的关节作为冲突关节，以完成所述待控制机械臂的运行控制；

所述根据各个关节的运动参数、运动参数的运动形态和历史的控制流程，决策所述运动参数集中是否存在冲突运动参数，包括：

若所述运动参数集中存在旋转形态的第二运动参数，则应用对照实验法以及二值计算法，控制所述第二运动参数；

根据控制结果参数阈值和各个第二运动参数的控制结果参数，决策所述运动参数集中是否存在冲突运动参数；

所述若所述运动参数集中存在冲突运动参数，则将所述冲突运动参数对应的关节作为冲突关节，以完成所述待控制机械臂的运行控制，包括：

若存在控制结果参数大于所述控制结果参数阈值的第二运动参数，则将该第二运动参数对应的关节作为冲突关节，以完成所述待控制机械臂的运行控制；

所述根据各个关节的运动参数、运动参数的运动形态和历史的控制流程，决策所述运动参数集中是否存在冲突运动参数，包括：

若所述运动参数集中存在稳定性形态的第三运动参数，则对该第三运动参数进行标准化处理；

应用滑动窗口和第三运动参数，得到稳定性值；

应用时序数据冲突控制算法和稳定性值进行冲突控制；

根据所述冲突控制的结果，决策所述运动参数集中是否存在冲突运动参数；

所述若所述运动参数集中存在冲突运动参数，则将所述冲突运动参数对应的关节作为冲突关节，以完成所述待控制机械臂的运行控制，包括：

若存在冲突控制的结果为1的第三运动参数，则将该第三运动参数对应的关节作为冲突关节，以完成所述待控制机械臂的运行控制。

4.根据权利要求3所述的面向冲突应对的机械臂运行控制系统，其特征在于，还包括：

应用模块，用于应用历史的时序数据预测模型，得到180度旋转关节对应的运动参数的预测值，所述关节包括：180度旋转关节和非180度旋转关节；

可控性决策模块，用于根据所述180度旋转关节的运动参数和预测值之间的离散程度，得到该180度旋转关节的可控性；

加权求和模块，用于对所述非180度旋转关节对应的各个子关节的可控性进行加权求和，得到该非180度旋转关节的可控性；

第二运行控制模块，用于根据可控性阈值和各个关节的可控性，决策所述待控制机械臂中是否存在冲突关节，以完成所述待控制机械臂的运行控制。