[發(fā)明專利]一種機(jī)器人狀態(tài)估計(jì)方法、裝置、可讀存儲(chǔ)介質(zhì)及機(jī)器人

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011547547.5
• 申請(qǐng)日: 2020-12-24
• 公開（公告）號(hào): CN112744313B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葛利剛;劉益彰;陳春玉;謝錚;熊友軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市優(yōu)必選科技股份有限公司
• 主分類號(hào): B62D57/032
• 分類號(hào): B62D57/032;G01M1/12
• 代理公司: 深圳中一聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44414
• 代理人: 劉永康

本申請(qǐng)屬于機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種機(jī)器人狀態(tài)估計(jì)方法、裝置、計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)及機(jī)器人。所述方法包括：獲取機(jī)器人的左腳受力信息和右腳受力信息；根據(jù)所述左腳受力信息和所述右腳受力信息計(jì)算所述機(jī)器人在世界坐標(biāo)系下的雙足零力矩點(diǎn)；基于預(yù)設(shè)的線性倒立擺模型計(jì)算所述機(jī)器人的質(zhì)心位置。通過本申請(qǐng)，預(yù)先構(gòu)建了一種全新的線性倒立擺模型，將機(jī)器人的雙足零力矩點(diǎn)作為該模型的支撐點(diǎn)，充分考慮了雙足零力矩點(diǎn)的位置變化對(duì)質(zhì)心位置的影響，基于這一模型可以得到更加準(zhǔn)確的估計(jì)結(jié)果。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)屬于機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種機(jī)器人狀態(tài)估計(jì)方法、裝置、計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)及機(jī)器人。

背景技術(shù)

在雙足機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制過程中，常常需要對(duì)質(zhì)心位置等機(jī)器人狀態(tài)進(jìn)行估計(jì)，以便據(jù)此對(duì)機(jī)器人進(jìn)行更加精準(zhǔn)的控制。但在現(xiàn)有技術(shù)中，一般都是基于機(jī)器人的腳踝支撐位置來對(duì)質(zhì)心位置進(jìn)行估計(jì)，估計(jì)結(jié)果的準(zhǔn)確性較差。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種機(jī)器人狀態(tài)估計(jì)方法、裝置、計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)及機(jī)器人，以解決現(xiàn)有的機(jī)器人狀態(tài)估計(jì)方法存在的準(zhǔn)確性較差的問題。

本申請(qǐng)實(shí)施例的第一方面提供了一種機(jī)器人狀態(tài)估計(jì)方法，可以包括：

獲取機(jī)器人的左腳受力信息和右腳受力信息；

根據(jù)所述左腳受力信息和所述右腳受力信息計(jì)算所述機(jī)器人在世界坐標(biāo)系下的雙足零力矩點(diǎn)；

獲取所述機(jī)器人的本體姿態(tài)角和質(zhì)心規(guī)劃位置，并根據(jù)所述質(zhì)心規(guī)劃位置、所述本體姿態(tài)角和所述雙足零力矩點(diǎn)計(jì)算所述機(jī)器人的質(zhì)心位置。

進(jìn)一步地，所述根據(jù)所述質(zhì)心規(guī)劃位置、所述本體姿態(tài)角和所述雙足零力矩點(diǎn)計(jì)算所述機(jī)器人的質(zhì)心位置，可以包括：

根據(jù)所述本體姿態(tài)角計(jì)算由所述機(jī)器人的本體坐標(biāo)系到所述世界坐標(biāo)系的位姿變換矩陣；

根據(jù)所述質(zhì)心規(guī)劃位置、所述位姿變換矩陣和所述雙足零力矩點(diǎn)計(jì)算所述機(jī)器人的質(zhì)心位置。

進(jìn)一步地，所述根據(jù)所述左腳受力信息和所述右腳受力信息計(jì)算所述機(jī)器人在世界坐標(biāo)系下的雙足零力矩點(diǎn)，可以包括：

根據(jù)所述左腳受力信息計(jì)算所述機(jī)器人的左腳零力矩點(diǎn)；

根據(jù)所述右腳受力信息計(jì)算所述機(jī)器人的右腳零力矩點(diǎn)；

獲取第一位置和第二位置，所述第一位置為所述機(jī)器人的左腳六維力坐標(biāo)系原點(diǎn)在所述世界坐標(biāo)系中的位置，所述第二位置為所述機(jī)器人的右腳六維力坐標(biāo)系原點(diǎn)在所述世界坐標(biāo)系中的位置；

根據(jù)所述第一位置、所述第二位置、所述左腳零力矩點(diǎn)和所述右腳零力矩點(diǎn)計(jì)算所述雙足零力矩點(diǎn)。

進(jìn)一步地，在基于預(yù)設(shè)的線性倒立擺模型計(jì)算所述機(jī)器人的質(zhì)心位置之后，所述方法還可以包括：

根據(jù)第一質(zhì)心位置和第二質(zhì)心位置進(jìn)行位置差分，得到所述機(jī)器人的質(zhì)心速度；所述第一質(zhì)心位置為所述機(jī)器人在當(dāng)前時(shí)刻的質(zhì)心位置，所述第二質(zhì)心位置為所述機(jī)器人在上一時(shí)刻的質(zhì)心位置。

本申請(qǐng)實(shí)施例的第二方面提供了一種機(jī)器人狀態(tài)估計(jì)裝置，可以包括：

受力信息獲取模塊，用于獲取機(jī)器人的左腳受力信息和右腳受力信息；

雙足零力矩點(diǎn)計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述左腳受力信息和所述右腳受力信息計(jì)算所述機(jī)器人在世界坐標(biāo)系下的雙足零力矩點(diǎn)；

質(zhì)心位置計(jì)算模塊，用于獲取所述機(jī)器人的本體姿態(tài)角和質(zhì)心規(guī)劃位置，并根據(jù)所述質(zhì)心規(guī)劃位置、所述本體姿態(tài)角和所述雙足零力矩點(diǎn)計(jì)算所述機(jī)器人的質(zhì)心位置。

進(jìn)一步地，所述質(zhì)心位置計(jì)算模塊可以包括：