[發明專利]一種主被動結合的雙足機器人在線落腳點生成與調節方法在審
| 申請號： | 202310436967.3 | 申請日： | 2023-04-21 |
| 公開（公告）號： | CN116500892A | 公開（公告）日： | 2023-07-28 |
| 發明（設計）人： | 董宸呈;陳學超;余張國;陳煥鐘;李慶慶;黃強 | 申請（專利權）人： | 北京理工大學 |
| 主分類號： | G05B13/04 | 分類號： | G05B13/04 |
| 代理公司： | 南京智造力知識產權代理有限公司 32382 | 代理人： | 張明明 |
| 地址： | 100081 *** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 被動 結合 機器人 在線 落腳點 生成 調節 方法 | ||
1.一種主被動結合的雙足機器人在線落腳點生成與調節方法，其特征在于：
進行步態設置，確定規劃零力矩點軌跡和規劃質心軌跡
設計虛擬倒立擺質心跟蹤控制器，控制期望零力矩點軌跡使機器人的期望質心軌跡跟蹤規劃質心軌跡根據實際零力矩點位置和期望零力矩點軌跡計算外部作用力，并將其作用在虛擬倒立擺上進行狀態更新；
根據期望質心軌跡估計未來兩步內的估計質心軌跡
由估計質心軌跡規劃質心軌跡以及規劃落腳點位置優化期望落腳點位置通過在線踝軌跡跟蹤控制，使機器人的期望踝部位置跟隨期望落腳點位置
利用逆運動學，基于期望踝部位置和期望質心軌跡計算期望關節角度qcmd，并作用于雙足機器人。
2.根據權利要求1所述的主被動結合的雙足機器人在線落腳點生成與調節方法，其特征在于，所述虛擬倒立擺質心跟蹤控制器為：
其中：是虛擬倒立擺的零力矩點，Kcp為反饋系數，ω為虛擬倒立擺固有頻率，為期望質心速度，為規劃質心速度。
3.根據權利要求2所述的主被動結合的雙足機器人在線落腳點生成與調節方法，其特征在于，虛擬倒立擺進行狀態更新的公式為：
其中：為期望質心加速度。
4.根據權利要求2所述的主被動結合的雙足機器人在線落腳點生成與調節方法，其特征在于，所述估計質心軌跡具體是以質心狀態為初始狀態，以PStep為落腳點估計未來兩步內的質心狀態，所述質心狀態由下式代入本步剩余時間Tspan計算得到：
其中：為t時刻的期望質心軌跡，為本步規劃零力矩點位置，為當前時刻的規劃質心初值，為當前時刻的期望質心初值，且：
5.根據權利要求1所述的主被動結合的雙足機器人在線落腳點生成與調節方法，其特征在于，所述期望落腳點位置滿足：
其中：PStep為落腳點，Y表示運動發散分量，YPG表示規劃運動發散分量，W表示優化權重系數。
6.根據權利要求1所述的主被動結合的雙足機器人在線落腳點生成與調節方法，其特征在于，所述規劃零力矩點軌跡包括x方向的零力矩點軌跡與y方向的零力矩點軌跡且：
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