[發明專利]一種雙足機器人控制方法、裝置、雙足機器人及存儲介質

在審

• 申請號: 202110584040.5
• 申請日: 2021-05-27
• 公開（公告）號: CN113359792A
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 陳春玉;熊友軍;劉益彰;羅秋月;葛利剛;白杰;周江琛
• 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;B62D57/032
• 代理公司: 深圳中一聯合知識產權代理有限公司 44414
• 代理人: 甘瑩

1.一種雙足機器人控制方法，其特征在于，包括：

獲取雙足機器人的雙倒立擺模型的質心與支撐點之間的初始距離、質心的初始移動速度和質心的初始位移；

根據所述初始距離和所述初始移動速度，獲取所述雙倒立擺模型的穩定點的測量值；

根據所述初始移動速度和所述穩定點的測量值，獲取控制輸出量；

根據所述初始移動速度、所述初始位移和所述控制輸出量，獲取所述雙倒立擺模型的質心的位移的期望值；

根據所述位移的期望值，控制所述雙足機器人側向移動。

2.如權利要求1所述的雙足機器人控制方法，其特征在于，所述根據所述初始距離和所述初始移動速度，獲取所述雙倒立擺模型的穩定點的測量值，包括：

根據所述初始距離、所述初始移動速度、所述雙倒立擺模型的固有頻率和所述雙倒立擺模型的穩定點的期望值，獲取所述穩定點的測量值。

3.如權利要求2所述的雙足機器人控制方法，其特征在于，所述穩定點的測量值的計算公式如下：

其中，ρ_m表示所述穩定點的測量值，x_l表示所述雙倒立模型的左腿的質心與支撐點之間的初始距離，表示所述雙倒立模型的左腿的質心的移動速度，x_r表示所述雙倒立模型的右腿的質心與支撐點之間的初始距離，表示所述雙倒立模型的右腿的質心的移動速度，w表示所述雙倒立擺模型的固有頻率，和等于所述初始移動速度。

4.如權利要求1所述的雙足機器人控制方法，其特征在于，所述根據所述初始移動速度和所述穩定點的測量值，獲取控制輸出量，包括：

根據控制比例系數、所述穩定點的期望值、所述穩定點的測量值、控制微分系數和所述初始移動速度，獲取控制輸出量。

5.如權利要求4所述的雙足機器人控制方法，其特征在于，所述控制輸出量的計算公式如下：

a＝k_p(ρ_d-ρ_m)+k_d(0-v)

v＝v₀+a*t

其中，a表示所述控制輸出量，k_p表示所述控制比例系數，ρ_d表示所述穩定點的期望值，ρ_m表示所述穩定點的測量值，k_d表示所述控制微分系數，v表示所述雙倒立模型的質心的移動速度的期望值，v₀表示所述初始移動速度，t表示時間常數。

6.如權利要求1所述的雙足機器人控制方法，其特征在于，所述位移的期望值的計算公式如下：

p＝p₀+v*t+0.5*t²

v＝v₀+a*t

其中，p表示所述位移的期望值，p₀表示所述初始位移，v表示所述雙倒立模型的質心的移動速度的期望值，v₀表示所述初始移動速度，t表示時間常數，a表示所述控制輸出量。

7.如權利要求1至6任一項所述的雙足機器人控制方法，其特征在于，所述根據所述位移的期望值，控制所述雙足機器人側向移動，包括：

根據所述位移的期望值和所述雙足機器人的側向移動軌跡，獲取所述雙足機器人的關節角度；

根據所述關節角度，控制所述雙足機器人側向移動。

8.一種雙足機器人控制裝置，其特征在于，包括：

第一獲取模塊，用于獲取雙足機器人的雙倒立擺模型的質心與支撐點之間的初始距離、質心的初始移動速度和質心的初始位移；

第二獲取模塊，用于根據所述初始距離和所述初始移動速度，獲取所述雙倒立擺模型的穩定點的測量值；

第三獲取模塊，用于根據所述初始移動速度和所述穩定點的測量值，獲取控制輸出量；

第四獲取模塊，用于根據所述初始移動速度、所述初始位移和所述控制輸出量，獲取所述雙足機器人的位移的期望值；

控制模塊，用于根據所述位移的期望值，控制所述雙足機器人側向移動。