[發明專利]一種基于四元數的四足姿態控制策略有效
| 申請號： | 202011058201.9 | 申請日： | 2020-09-30 |
| 公開（公告）號： | CN112256047B | 公開（公告）日： | 2023-04-11 |
| 發明（設計）人： | 張佳麗;陳云川;劉志鵬;駱敏舟 | 申請（專利權）人： | 江蘇集萃智能制造技術研究所有限公司 |
| 主分類號： | G05D1/08 | 分類號： | G05D1/08 |
| 代理公司： | 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231 | 代理人： | 顧翰林 |
| 地址： | 211899 江蘇省*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 四元數 姿態 控制 策略 | ||
【權利要求書】：
1.一種基于四元數的四足姿態控制方法，其特征在于：包括如下步驟：步驟一：從陀螺儀中讀取每個轉軸的實時角速度，通過角速度計算旋轉角度，具體的計算方法如下：
公式(1)可由四元數推導得到；
假設世界坐標系下的一個單位向量為Q，若四元數R(x,y,z)以Q為旋轉軸，則旋轉后的向量可以表示為：R'＝Q-1*R*Q,則可得：
令
則可得：
對公式(4)基于時間進行微分則可得到公式(1)；
步驟二：將旋轉角度帶入旋轉矩陣，計算可得四足當前姿態下四個髖關節在世界坐標系中的具體位置；
設四個髖關節在世界坐標系中的向量為P1,P2，P3,P4，四個向量經過旋轉矩陣的作用下可得到基于世界坐標系的新向量P′1,P′2，P′3,P′4；即：
P′1＝Rxyz*P1
P′2＝Rxyz*P2
P′3＝Rxyz*P3
P′4＝Rxyz*P4
將旋轉前后對應向量進行相減，即ΔP＝P′-P，則可得到髖關節在世界坐標系下的變換量；
步驟三：通過四足的運動學模型獲得四個足端的運動軌跡以補償四足姿態的變化。
2.根據權利要求1所述的基于四元數的四足姿態控制方法，其特征在于：在步驟二中已得到了髖關節經旋轉后在世界坐標系下的變化量，在四足運動學模型中，將髖關節視為基坐標，其余關節的位姿均是通過基坐標來表示。
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