[發(fā)明專利]一種具有屈膝行為的雙足被動行走步態(tài)控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210396174.5
• 申請日: 2012-10-17
• 公開（公告）號: CN102910218A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 安康;陳啟軍
• 申請（專利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué)
• 主分類號: B62D57/032
• 分類號: B62D57/032
• 代理公司: 上海科盛知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 宣慧蘭

1.一種具有屈膝行為的雙足被動行走步態(tài)控制方法，該方法用于控制雙足機(jī)器人在坡面上行走，通過髖關(guān)節(jié)以及兩個大腿和兩個小腿組成的行走模型實現(xiàn)，所述的大腿連接髖關(guān)節(jié)，所述的小腿通過膝關(guān)節(jié)連接大腿，構(gòu)成擺動腿和支撐腿，其特征在于，所述的控制方法包括以下步驟：

1)以擺動腿觸地后轉(zhuǎn)換為支撐腿的時刻作為周期步態(tài)的開始時刻，此時原支撐腿轉(zhuǎn)換為擺動腿；

2)擺動腿向前自由擺動直至擺動腿的膝關(guān)節(jié)碰撞，此時鎖緊擺動腿的膝關(guān)節(jié)；

3)擺動腿繼續(xù)向前自由擺動，同時支撐腿以支點為軸轉(zhuǎn)動一定角度后，解鎖支撐腿的膝關(guān)節(jié)；

4)當(dāng)擺動腿自由擺動至與地面碰撞時，該擺動腿轉(zhuǎn)換為支撐腿，原支撐腿換轉(zhuǎn)為擺動腿，重新開始新的周期。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有屈膝行為的雙足被動行走步態(tài)控制方法，其特征在于，所述的行走模型為五質(zhì)點四桿行走模型，五個質(zhì)點分別為髖關(guān)節(jié)、兩個大腿和兩個小腿的質(zhì)量中心，四桿分別為兩個大腿和兩個小腿。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種具有屈膝行為的雙足被動行走步態(tài)控制方法，其特征在于，所述的行走模型的狀態(tài)可以表示為：式中，q₀、q₁、q₂、q₃分別為支撐腿小腿、支撐腿大腿、擺動腿大腿、擺動腿小腿相對于行走斜面法線的夾角，q＝[q₀、q₁、q₂、q₃]表征了該行走模型的四個自由度。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有屈膝行為的雙足被動行走步態(tài)控制方法，其特征在于，步驟3)中支撐腿轉(zhuǎn)動的角度大于行走坡面的坡度，并小于兩倍的行走坡面坡度。