[發明專利]大型四足機器人對角小跑步態的規劃方法

有效

• 申請號: 201410171765.1
• 申請日: 2014-04-25
• 公開（公告）號: CN103955217B
• 公開（公告）日: 2017-01-04
• 發明（設計）人: 韓曉建;常楷;孫宇;劉溢
• 申請（專利權）人: 大連楚云天科技開發有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 北京捷誠信通專利事務所(普通合伙)11221
• 代理人: 王衛東

1.大型四足機器人對角小跑步態的規劃方法，其特征在于，

一個完整的對角小跑步態周期包含對角小跑步態起始相位姿勢、對角小跑步態T/4相位姿勢、對角小跑步態T/2相位姿勢、對角小跑步態3T/4相位姿勢、對角小跑步態完成相位姿勢五個關鍵姿勢，且對角小跑步態下，每條腿在一個步態周期內均完全遍歷一個支撐相和一個擺動相，其中支撐相的結束時刻正好是擺動相的起始時刻，左右兩側腿所處相位嚴格對立；

對角小跑過程中，肘式關節型腿處于支撐相時髖關節轉角θ_h從最小值(α-A_h)變化到最大值(α+A_h)，處于擺動相時髖關節轉角θ_h從最大值(α+A_h)變化到最小值(α-A_h)，支撐相時膝關節轉角θ_k保持不變，恒為π-(α+β)，擺動相時膝關節轉角θ_k先從最大值π-(α+β)變化到最小值π-(α+β)-A_k，再從最小值π-(α+β)-A_k恢復到最大值π-(α+β)；膝式關節型腿處于支撐相時髖關節轉角θ_h從最大值(α+A_h)變化到最小值(α-A_h)，處于擺動相時髖關節轉角θ_h從最小值(α-A_h)變化到最大值(α+A_h)，支撐相時膝關節轉角θ_k保持不變，恒為π-(α+β)，擺動相時膝關節轉角θ_k先從最大值π-(α+β)變化到最小值π-(α+β)-A_k，再從最小值π-(α+β)-A_k恢復到最大值π-(α+β)；

α=arccos(L12+H02-L222L1H0),]]>

β=arccos(L22+H02-L122L2H0),]]>

Ah=arcsin(S4H0),]]>

Ak=arccos(cosβ-ΔzmaxL2)-β,]]>

α、β為每條腿的大、小腿初始角度，A_h為髖關節轉角擺動幅值，A_k為膝關節轉角擺動幅值，L₁和L₂為四足機器人的大、小腿長度、H₀為對角小跑步態的中位高度、S為步長Δz_max為擺動相時足底最大離地高度。