[發明專利]雙腳行走機器人以及雙腳行走機器人的著地時機確定方法

有效

• 申請號: 201080068169.0
• 申請日: 2010-07-22
• 公開（公告）號: CN103003031A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 土井將弘
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: B25J5/00
• 分類號: B25J5/00;B25J13/00
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 柳春雷

1.一種用于確定雙腳行走機器人的腳的著地位置和著地時機的方法，其中，所述雙腳行走機器人在重復單腿接地期間和雙腿接地期間的狀態下行走，所述方法的特征在于，包括：

ZMP計算步驟，用于給定包含僅用第一腳站立的第一單腿接地期間和在第一單腿接地期間之后僅用第二腳站立的第二單腿接地期間的重心軌跡的始端和終端的邊界條件，并給定第二腳的著地時機來解ZMP方程式，從而計算表示第二單腿接地期間內的ZMP位置的第二腳ZMP位置；以及

著地位置確定步驟，用于確定第二腳的著地位置，以使第二腳ZMP位置被包含在第二腳與地面的接觸區域內；

其中，ZMP計算步驟在算出的第二腳ZMP位置脫離了與第二腳的可著地區域相對應地規定的第二腳ZMP允許區域時，修正著地時機，以使第二腳ZMP位置落入第二腳ZMP允許區域內。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，

所述ZMP方程式具有第一腳ZMP位置和所述第二腳ZMP位置來作為變量，所述第一腳ZMP位置表示第一單腿接地期間內的ZMP位置，

所述ZMP計算步驟包括：

第一子步驟，用于在所述邊界條件和預先規定的初始約束條件下計算滿足所述ZMP方程式的第一腳ZMP位置和第二腳ZMP位置；以及

第二子步驟，用于當算出的第二腳ZMP位置脫離了第二腳ZMP允許區域時，修正著地時機，以使所述ZMP方程式在將第二腳ZMP位置約束在第二腳ZMP允許區域內的第二腳ZMP約束條件下成立。

3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，

所述第二腳ZMP約束條件將第二腳ZMP位置約束在第二腳ZMP允許區域的邊界上。

4.如權利要求2或3所述的方法，其特征在于，

第一子步驟在算出的第一腳ZMP位置脫離了被規定在第一腳的接地區域內的第一腳ZMP允許區域時，在將第一腳ZMP位置約束在第一腳ZMP允許區域內的第一腳ZMP約束條件下重新計算滿足所述ZMP方程式的第一腳ZMP位置和第二腳ZMP位置，

第二子步驟修正著地時機，以使ZMP方程式在所述第二腳ZMP約束條件和第一腳ZMP約束條件下成立。

5.一種雙腳行走機器人，其特征在于，包括：

安裝有權利要求1至4中任一項所述的算法的控制器；以及

檢測障礙物的傳感器；

其中，所述控制器基于障礙物的檢測結果來確定所述可著地區域。