[發(fā)明專利]雙足機器人的步態(tài)控制方法、裝置、終端設(shè)備及介質(zhì)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711471845.9
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN109987169B
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 熊友軍;葛利剛;陳春玉;劉益彰;謝錚;安昭輝;唐靖華
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市優(yōu)必選科技有限公司
• 主分類號: B62D57/032
• 分類號: B62D57/032;G05D1/08
• 代理公司: 深圳中一聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44414
• 代理人: 張全文

1.一種雙足機器人的步態(tài)控制方法，其特征在于，包括：

獲取雙足機器人當(dāng)前步態(tài)的控制參數(shù)，其中，所述控制參數(shù)包括雙足機器人當(dāng)前時刻的抬腿高度、步幅長度、步態(tài)周期以及質(zhì)心側(cè)移幅度；

根據(jù)所述控制參數(shù)獲取所述雙足機器人的質(zhì)心運動軌跡以及足端運動軌跡；

根據(jù)所述雙足機器人的質(zhì)心運動軌跡以及足端運動軌跡分別獲取所述雙足機器人的本體位姿和足端位姿，所述足端位姿包括足端位置以及足端姿態(tài)；

通過逆運動學(xué)算法，對所述本體位姿以及所述足端位姿進行運算處理，以得到所述雙足機器人各個關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)角度；

基于各個所述關(guān)節(jié)角度，通過聯(lián)動所述各個關(guān)節(jié)調(diào)整所述雙足機器人的步態(tài)。

2.如權(quán)利要求1所述的步態(tài)控制方法，其特征在于，所述通過逆運動學(xué)算法，對所述本體位姿以及所述足端位姿進行運算處理，以得到所述雙足機器人各個關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)角度，包括：

控制所述雙足機器人的腳掌繞預(yù)設(shè)端點進行轉(zhuǎn)動；

獲取所述雙足機器人的足端初始位置以及足端目標(biāo)位置；

根據(jù)所述足端目標(biāo)位置以及所述足端初始位置，在所述腳掌的轉(zhuǎn)動過程中，計算所述雙足機器人的踝關(guān)節(jié)的位置變化量；

對所述本體位姿、所述足端位置以及所述踝關(guān)節(jié)的位置變化量進行運算處理，以得到所述雙足機器人各個關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)角度。

3.如權(quán)利要求2所述的步態(tài)控制方法，其特征在于，所述通過逆運動學(xué)算法，對所述本體位姿以及所述足端位姿進行運算處理，以得到所述雙足機器人各個關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)角度，還包括：

在所述腳掌的轉(zhuǎn)動過程中，獲取所述雙足機器人的髖關(guān)節(jié)位置；

根據(jù)所述雙足機器人的足端目標(biāo)位置，計算所述足端目標(biāo)位置與所述髖關(guān)節(jié)位置的相對距離；

通過逆運動學(xué)算法，對所述本體位姿、所述足端位置、所述相對距離以及所述踝關(guān)節(jié)位置變化量進行運算處理，以得到所述雙足機器人各個關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)角度。

4.如權(quán)利要求2所述的步態(tài)控制方法，其特征在于，所述控制所述雙足機器人的腳掌繞預(yù)設(shè)端點進行轉(zhuǎn)動，包括：

當(dāng)檢測到所述踝關(guān)節(jié)的位置變化量為正值時，以所述雙足機器人的腳尖為第一端點，控制所述雙足機器人的腳掌繞所述第一端點進行轉(zhuǎn)動；

當(dāng)檢測到所述踝關(guān)節(jié)的位置變化量為負(fù)值時，以所述雙足機器人的腳跟為第二端點，控制所述雙足機器人的腳掌繞所述第二端點進行轉(zhuǎn)動。

5.如權(quán)利要求1所述的步態(tài)控制方法，其特征在于，在所述基于各個所述關(guān)節(jié)角度，通過聯(lián)動所述各個關(guān)節(jié)調(diào)整所述雙足機器人的步態(tài)之后，還包括：

返回執(zhí)行所述獲取雙足機器人的足端位姿的步驟。

6.一種雙足機器人的步態(tài)控制裝置，其特征在于，包括：

控制參數(shù)獲取單元，用于獲取雙足機器人當(dāng)前步態(tài)的控制參數(shù)，其中，所述控制參數(shù)包括雙足機器人當(dāng)前時刻的抬腿高度、步幅長度、步態(tài)周期以及質(zhì)心側(cè)移幅度；

運動軌跡獲取單元，用于根據(jù)所述控制參數(shù)獲取所述雙足機器人的質(zhì)心運動軌跡以及足端運動軌跡；

位姿獲取單元，用于根據(jù)所述雙足機器人的質(zhì)心運動軌跡以及足端運動軌跡分別獲取雙足機器人的本體位姿和足端位姿，所述足端位姿包括足端位置以及足端姿態(tài)；

關(guān)節(jié)角度確定單元，用于通過逆運動學(xué)算法，對所述本體位姿以及所述足端位姿進行運算處理，以得到所述雙足機器人各個關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)角度；

步態(tài)調(diào)整單元，用于基于各個所述關(guān)節(jié)角度，通過聯(lián)動所述各個關(guān)節(jié)調(diào)整所述雙足機器人的步態(tài)。

7.如權(quán)利要求6所述的步態(tài)控制裝置，其特征在于，所述步態(tài)調(diào)整單元包括：

轉(zhuǎn)動子單元，用于控制所述雙足機器人的腳掌繞預(yù)設(shè)端點進行轉(zhuǎn)動；

第一獲取子單元，用于獲取所述雙足機器人的足端初始位置以及足端目標(biāo)位置；

第一計算子單元，用于根據(jù)所述足端目標(biāo)位置以及所述足端初始位置，在所述腳掌的轉(zhuǎn)動過程中，計算所述雙足機器人的踝關(guān)節(jié)的位置變化量；

第一運算子單元，用于對所述本體位姿、所述足端位置以及所述踝關(guān)節(jié)的位置變化量進行運算處理，以得到所述雙足機器人各個關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)角度。