[發(fā)明專利]雙足機器人的步態(tài)糾偏方法、裝置和計算機設備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011284461.8
• 申請日: 2020-11-17
• 公開（公告）號: CN112091984B
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發(fā)明（設計）人: 麻星星;陳春玉;葛利剛;王鴻舸;黃明強;周江琛;劉益彰;謝錚;熊友軍
• 申請（專利權）人: 深圳市優(yōu)必選科技股份有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;G06K9/00;B62D57/032
• 代理公司: 深圳市明日今典知識產權代理事務所(普通合伙) 44343
• 代理人: 王杰輝;曹勇

本申請?zhí)峁┝艘环N雙足機器人的步態(tài)糾偏方法、裝置和計算機設備，在運動過程中，系統(tǒng)獲取雙足機器人當前支撐腳的當前支撐位姿，然后根據當前支撐位姿和下一步預設的理想支撐位姿，計算得到支撐腳之間的相對位姿。系統(tǒng)根據兩步支撐腳之間的相對位姿和雙足機器人站立時的初始狀態(tài)時的左右踝關節(jié)的關節(jié)距離，計算得到下一步的修正步態(tài)參數。最后，系統(tǒng)控制下一支撐腳按照修正步態(tài)參數進行移動。在運動過程中，系統(tǒng)實時監(jiān)測雙足機器人的落腳點，并據此按照預設算法對雙足機器人下一步的步態(tài)參數進行調整，從而實現在運動中實時跟蹤雙足機器人的理想落腳位置，避免運動誤差造成的預設路徑偏移，進而保證多雙足機器人編隊在運動過程中的協(xié)同性。

技術領域

本申請涉及機器人運動技術領域，特別涉及一種雙足機器人的步態(tài)糾偏方法、裝置和計算機設備。

背景技術

雙足機器人是最有希望成為在人類生活和工作的環(huán)境中服務于人的機器人類型，其一直是機器人領域的研究熱點。在雙足機器人共同協(xié)作的場景中，機器人與機器人之間的相對距離可能會非常小。一方面，如果只關心雙足機器人的終點精度而不對行走過程進行位置的閉環(huán)，將會使機器人與外界發(fā)生碰撞。另一方面，如果機器人所使用的糾偏算法只針對運動路徑的終點進行糾偏，將無法保證機器人達到止步條件所消耗的時間（即機器人運動到終點的所使用的步數），從而無法滿足多機器人編隊在時間線上的一致性，有可能會導致機器人與機器人之間發(fā)生碰撞。

發(fā)明內容

本申請的主要目的為提供一種雙足機器人的步態(tài)糾偏方法、裝置和計算機設備，旨在解決現有雙足機器人在運動過程中容易因為誤差偏離預設路徑導致無法滿足多機器人編隊在時間線上的一致性的弊端。

為實現上述目的，本申請?zhí)峁┝艘环N雙足機器人的步態(tài)糾偏方法，包括：

獲取所述雙足機器人當前支撐腳的當前支撐位姿；

根據所述當前支撐位姿和所述雙足機器人下一步預設的理想支撐位姿，計算得到所述雙足機器人支撐腳之間的相對位姿，所述支撐腳之間的相對位姿為所述下一步預設的理想支撐位姿相對于所述當前支撐位姿的位姿；

根據所述支撐腳之間的相對位姿和所述雙足機器人初始狀態(tài)時的左右踝關節(jié)的關節(jié)距離，計算得到所述雙足機器人下一步的步態(tài)參數；

控制所述雙足機器人的下一支撐腳按照所述下一步的步態(tài)參數進行運動。

進一步的，所述獲取所述雙足機器人當前支撐腳的當前支撐位姿的步驟，包括：

獲取所述雙足機器人的質心在全局坐標系中的質心位姿，以及所述當前支撐腳在質心坐標系中的支撐位姿，所述質心坐標系是以所述雙足機器人的質心為坐標原點構建的坐標系，所述全局坐標系對應所述雙足機器人當前所處的環(huán)境全局；

根據所述支撐位姿和所述質心位姿，通過坐標系變換得到所述當前支撐腳在所述全局坐標系中的所述當前支撐位姿。

進一步的，所述質心為所述雙足機器人的兩個髖關節(jié)之間連線的中點，所述獲取所述當前支撐腳在質心坐標系中的支撐位姿的步驟，包括：

獲取所述當前支撐腳的髖關節(jié)角度、膝關節(jié)角度和踝關節(jié)角度；

根據所述髖關節(jié)角度、所述膝關節(jié)角度、所述踝關節(jié)角度、所述當前支撐腳的大腿長度、所述當前支撐腳的小腿長度以及所述雙足機器人的兩個髖關節(jié)之間的距離，解析得到所述當前支撐腳在所述質心坐標系中的支撐位姿。

進一步的，所述控制所述雙足機器人的下一支撐腳按照所述下一步的步態(tài)參數進行運動的步驟，包括：

根據所述下一步預設的理想步態(tài)參數對所述下一步的步態(tài)參數進行限幅處理，得到修正步態(tài)參數；

控制所述下一支撐腳按照所述修正步態(tài)參數進行運動。