[發明專利]機器人步長處理方法、裝置、機器人控制設備及存儲介質

在審

• 申請號: 202110304528.8
• 申請日: 2021-03-22
• 公開（公告）號: CN113031639A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 陳春玉;劉益彰;葛利剛;謝錚;熊友軍
• 申請（專利權）人: 深圳市優必選科技股份有限公司
• 主分類號: G05D1/08
• 分類號: G05D1/08
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 董艷芳

本申請提供一種機器人步長處理方法、裝置、機器人控制設備及存儲介質，涉及機器人控制技術領域。本申請在檢測到仿人機器人當前并非處于平衡狀態的情況下，會相應地獲取仿人機器人當前的機體偏轉姿態參數、下肢機體參數以及腿部擺動頻率，而后直接根據得到的機體偏轉姿態參數、下肢機體參數以及腿部擺動頻率，運用擺動腿落點捕獲算法自行計算仿人機器人當前滿足姿態平衡需求的用于維持仿人機器人穩定狀態的待實施邁步步長，以便于仿人機器人采納計算出的步長進行運動后，能夠恢復平衡狀態，提升機器人抗干擾能力。

技術領域

本申請涉及機器人控制技術領域，具體而言，涉及一種機器人步長處理方法、裝置、機器人控制設備及存儲介質。

背景技術

隨著科學技術的不斷發展，機器人技術因具有極大的研究價值及應用價值受到了各行各業的廣泛重視，其中仿人機器人控制便是機器人控制技術領域中的一項重要研究方向。而在仿人機器人的實際控制過程中，仿人機器人通常會受到外部干擾(例如，外部推動、外界大風環境干擾等)和/或內部干擾(例如，機器人頭部重量增加、機器人手臂斷開等)而存在失穩現象，無法保持平衡狀態。

發明內容

有鑒于此，本申請的目的在于提供一種機器人步長處理方法、裝置、機器人控制設備及存儲介質，能夠在仿人機器人失穩情況下自行計算出仿人機器人維穩所需步長，使仿人機器人采用計算出的步長運動后對應恢復平衡狀態，提升機器人抗干擾能力。

為了實現上述目的，本申請實施例采用的技術方案如下：

第一方面，本申請提供一種機器人步長處理方法，所述方法包括：

檢測仿人機器人當前是否處于平衡狀態；

在檢測到所述仿人機器人當前并非處于平衡狀態的情況下，獲取所述仿人機器人當前的機體偏轉姿態參數、下肢機體參數以及腿部擺動頻率；

根據所述機體偏轉姿態參數、所述下肢機體參數以及所述腿部擺動頻率，采用擺動腿落點捕獲算法計算所述仿人機器人當前滿足姿態平衡需求的待實施邁步步長。

在可選的實施方式中，所述機體偏轉姿態參數包括所述仿人機器人的軀干在俯仰方向上的俯仰角速度以及所述仿人機器人的軀干在橫滾方向上的橫滾角速度，所述根據所述機體偏轉姿態參數、所述下肢機體參數以及所述腿部擺動頻率，采用擺動腿落點捕獲算法計算所述仿人機器人當前滿足姿態平衡需求的待實施邁步步長的步驟包括：

調用與擺動腿落點捕獲算法對應的滿足姿態平衡需求的第一步長快速計算方程及第二步長快速計算方程；

將所述俯仰角速度、所述腿部擺動頻率以及所述下肢機體參數所包括的腿部長度分別代入到所述第一步長快速計算方程中，計算得到所述仿人機器人在俯仰方向上相對于水平面的第一邁步步長；

將所述橫滾角速度、所述腿部擺動頻率以及所述下肢機體參數所包括的腿部長度分別代入到所述第二步長快速計算方程中，計算得到所述仿人機器人在橫滾方向上相對于水平面的第二邁步步長。

在可選的實施方式中，所述第一步長快速計算方程采用式子進行表達，所述第二步長快速計算方程采用式子進行表達；

其中，Δx用于表示所述第一邁步步長，Δy用于表示所述第二邁步步長，L用于表示所述仿人機器人的腿部長度，ω用于表示所述仿人機器人的腿部擺動頻率，用于表示所述俯仰角速度，用于表示所述橫滾角速度。

在可選的實施方式中，所述機體偏轉姿態參數包括所述仿人機器人的軀干在俯仰方向上的俯仰角度和俯仰角速度，以及所述仿人機器人的軀干在橫滾方向上的橫滾角度和橫滾角速度，所述根據所述機體偏轉姿態參數、所述下肢機體參數以及所述腿部擺動頻率，采用擺動腿落點捕獲算法計算所述仿人機器人當前滿足姿態平衡需求的待實施邁步步長的步驟包括：

調用與擺動腿落點捕獲算法對應的滿足姿態平衡需求的第一步長精準計算方程以及第二步長精準計算方程；