[發(fā)明專利]一種機(jī)器人的控制方法、裝置、存儲(chǔ)介質(zhì)及電子設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310510632.1
• 申請(qǐng)日: 2023-05-08
• 公開（公告）號(hào): CN116224892B
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐敬閣;王鑫;王鵬;吳國(guó)藩;謝安桓;留云;梁定坤;朱世強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 之江實(shí)驗(yàn)室
• 主分類號(hào): G05B19/042
• 分類號(hào): G05B19/042
• 代理公司: 北京博思佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11415
• 代理人: 鄧超

本說明書公開了一種機(jī)器人的控制方法、裝置、存儲(chǔ)介質(zhì)及電子設(shè)備。所述機(jī)器人的控制方法包括：確定雙足機(jī)器人通過機(jī)械足進(jìn)行移動(dòng)時(shí)，在各時(shí)間階段對(duì)應(yīng)的機(jī)械足支撐狀態(tài)，根據(jù)各時(shí)間階段對(duì)應(yīng)的機(jī)械足支撐狀態(tài)，確定雙足機(jī)器人對(duì)應(yīng)的零力矩點(diǎn)ZMP在各機(jī)械足之間的移動(dòng)軌跡，以及，確定每個(gè)機(jī)械足在處于支撐狀態(tài)的各時(shí)間階段所對(duì)應(yīng)的位姿信息，根據(jù)ZMP的移動(dòng)軌跡，確定質(zhì)心的運(yùn)動(dòng)軌跡，以及，根據(jù)位姿信息，確定各機(jī)械足的運(yùn)動(dòng)軌跡，基于質(zhì)心的運(yùn)動(dòng)軌跡以及各機(jī)械足對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)軌跡，確定各目標(biāo)關(guān)節(jié)對(duì)應(yīng)的關(guān)節(jié)角軌跡，并根據(jù)關(guān)節(jié)角軌跡確定用于控制雙足機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃數(shù)據(jù)，以根據(jù)運(yùn)動(dòng)規(guī)劃數(shù)據(jù)控制雙足機(jī)器人通過各機(jī)械足進(jìn)行移動(dòng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本說明書涉及機(jī)器人領(lǐng)域，尤其涉及一種機(jī)器人的控制方法、裝置、存儲(chǔ)介質(zhì)及電子設(shè)備。

背景技術(shù)

隨著移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)快速發(fā)展，各種各樣的機(jī)器人被廣泛地應(yīng)用于工業(yè)、服務(wù)、軍事等諸多領(lǐng)域，相比于傳統(tǒng)的履帶式機(jī)器人，雙足機(jī)器人能夠更好的適應(yīng)復(fù)雜地形，比如進(jìn)行障礙跨越、非連續(xù)路徑運(yùn)動(dòng)等，應(yīng)用前景廣闊。

雙足機(jī)器人的結(jié)構(gòu)通常較為復(fù)雜，在移動(dòng)的過程中往往需要依照預(yù)先設(shè)定的運(yùn)動(dòng)軌跡來實(shí)現(xiàn)身體的平衡與穩(wěn)定，雙足機(jī)器人的步態(tài)規(guī)劃是控制雙足機(jī)器人進(jìn)行穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)的重要基礎(chǔ)。

然而，目前通常采用簡(jiǎn)化的數(shù)學(xué)模型來對(duì)雙足機(jī)器人進(jìn)行步態(tài)規(guī)劃，這與機(jī)器人實(shí)際模型之間存在較大差別，如倒立擺模型，該模型通過分析軌道能量來表征機(jī)器人運(yùn)動(dòng)是否穩(wěn)定，較難實(shí)現(xiàn)對(duì)雙足機(jī)器人進(jìn)行精確、穩(wěn)定的控制。

因此，如何控制雙足機(jī)器人進(jìn)行穩(wěn)定的移動(dòng)，是一個(gè)亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本說明書提供一種機(jī)器人的控制方法、裝置、存儲(chǔ)介質(zhì)及電子設(shè)備，以部分的解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題。

本說明書采用下述技術(shù)方案：

本說明書提供了一種機(jī)器人的控制方法，包括：

確定雙足機(jī)器人通過機(jī)械足進(jìn)行移動(dòng)時(shí)，在各時(shí)間階段對(duì)應(yīng)的機(jī)械足支撐狀態(tài)，所述機(jī)械足支撐狀態(tài)包括：?jiǎn)螜C(jī)械足支撐狀態(tài)以及雙機(jī)械足支撐狀態(tài)；

根據(jù)所述各時(shí)間階段對(duì)應(yīng)的機(jī)械足支撐狀態(tài)，確定所述雙足機(jī)器人對(duì)應(yīng)的零力矩點(diǎn)ZMP在各機(jī)械足之間的移動(dòng)軌跡，以及，確定所述雙足機(jī)器人的每個(gè)機(jī)械足在處于支撐狀態(tài)的各時(shí)間階段所對(duì)應(yīng)的位姿信息；

根據(jù)所述位姿信息，確定所述各機(jī)械足對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)軌跡；

根據(jù)所述ZMP的移動(dòng)軌跡和所述各機(jī)械足對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)軌跡，確定所述雙足機(jī)器人的質(zhì)心的運(yùn)動(dòng)軌跡；

基于所述質(zhì)心的運(yùn)動(dòng)軌跡以及所述各機(jī)械足對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)軌跡，確定所述雙足機(jī)器人各目標(biāo)關(guān)節(jié)對(duì)應(yīng)的關(guān)節(jié)角軌跡，并根據(jù)所述關(guān)節(jié)角軌跡確定用于控制所述雙足機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃數(shù)據(jù)，以根據(jù)所述運(yùn)動(dòng)規(guī)劃數(shù)據(jù)控制所述雙足機(jī)器人通過各機(jī)械足進(jìn)行移動(dòng)。

可選地，根據(jù)所述各時(shí)間階段對(duì)應(yīng)的機(jī)械足支撐狀態(tài)，確定所述雙足機(jī)器人對(duì)應(yīng)的零力矩點(diǎn)ZMP在各機(jī)械足之間的移動(dòng)軌跡，具體包括：

針對(duì)每個(gè)時(shí)間階段，若所述雙足機(jī)器人在該時(shí)間階段處于單機(jī)械足支撐狀態(tài)，則確定所述ZMP位于當(dāng)前處于支撐狀態(tài)的機(jī)械足所對(duì)應(yīng)的落腳點(diǎn)上；

若所述雙足機(jī)器人在該時(shí)間階段處于雙足支撐狀態(tài)，則確定所述ZMP位于上一個(gè)機(jī)械足對(duì)應(yīng)的落腳點(diǎn)與下一個(gè)機(jī)械足對(duì)應(yīng)落腳點(diǎn)之間。

可選地，所述各時(shí)間階段包括：起始步階段、中間步階段以及結(jié)束步階段中的至少一種，所述中間步階段中包含有至少一個(gè)所述雙足機(jī)器人的步行周期。

可選地，所述起始步階段包括：靜止?fàn)顟B(tài)子階段、行走前的軀體擺動(dòng)子階段、重心保持子階段以及ZMP轉(zhuǎn)移子階段中的至少一種。