[發明專利]一種輪腿機器人應激式運動姿態轉換方法及系統

有效

• 申請號: 202010185870.6
• 申請日: 2020-03-17
• 公開（公告）號: CN111331603B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 黃高;黃強;馬曉帥;余張國;陳學超
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;B62D57/028
• 代理公司: 南京智造力知識產權代理有限公司 32382
• 代理人: 杜丹

1.一種輪腿機器人應激式運動姿態轉換系統，其特征在于，包括基于信號依次連接的機器人感知單元、刺激程度評價單元、行為控制單元和動作執行單元；所述刺激程度評價單元內設有環境數據庫模塊和外界刺激評價模塊，通過感知單元采集機器人自身狀態與環境信息并輸入刺激程度評價單元，經環境數據庫模塊和外界刺激評價模塊依次處理后輸出行為控制指令，行為控制單元根據行為控制指令控制動作執行單元完成相應動作，實現應激式運動姿態轉換；所述環境數據庫模塊是將所采集的機器人的環境信息與環境數據庫模塊內預存的信息進行匹配并確定此時機器人所受到的刺激；所述外界刺激評價模塊是根據其內存的外界刺激評價函數對刺激進行判斷并選擇相對應的行為控制指令；具體利用非結構環境的外界刺激評價函數F＝aS+bM將非結構環境數據庫與預設反應行為模塊庫進行關聯；進而實現機器人在非結構環境工作時能根據環境的變化實現多種運動姿態相互快速轉換，其中，a、b分別為外界刺激評價函數的系數，S代表機器人本體在刺激時刻的姿態信息，M代表外界環境的刺激信息。

2.根據權利要求1所述的一種輪腿機器人應激式運動姿態轉換系統，其特征在于，所述機器人感知單元具體包括設置在機器人身上的視覺傳感器、力傳感器、加速度計、激光雷達的傳感器。

3.根據權利要求1所述的一種輪腿機器人應激式運動姿態轉換系統，其特征在于，所述行為控制單元動作執行單元為機器人完成相應動作的各個關節驅動裝置、傳動裝置及機器人本體機械零件。

4.一種基于權利要求1-3中任意一項權利要求所述運動姿態轉換系統的輪腿機器人應激式運動姿態轉換方法，其特征在于，分別構建非結構環境數據庫和預設反應行為模塊庫，利用非結構環境的外界刺激評價函數F＝aS+bM將非結構環境數據庫與預設反應行為模塊庫進行關聯；進而實現機器人在非結構環境工作時能根據環境的變化實現多種運動姿態相互快速轉換，其中，a、b分別為外界刺激評價函數的系數，S代表機器人本體在刺激時刻的姿態信息，M代表外界環境的刺激信息；

所述非結構環境數據庫內存儲機器人工作時所有可能遇到的環境情況即機器人所有可能受到的刺激。

5.根據權利要求4所述的一種輪腿機器人應激式運動姿態轉換方法，其特征在于，所述預設反應行為模塊庫內存有應激式運動姿態。

6.根據權利要求4所述的一種輪腿機器人應激式運動姿態轉換方法，其特征在于，所述應激式運動姿態包括輪式運動和腿式運動姿態，能根據環境的特點選擇輪式運動或腿式運動，并進行運動方式切換。