双足机器人的行走控制方法、装置和机器人制造方法及图纸

技术编号:17897292 阅读:56 留言:0更新日期:2018-05-10 10:09
本发明专利技术公开了一种双足机器人的行走控制方法、装置和机器人。其中,该方法包括:获取双足机器人的自振频率;基于预设关系确定与双足机器人的自振频率对应的步频,步频为双足机器人行走的频率;控制双足机器人按照步频行走。本发明专利技术解决了相关技术中双足机器人行走较慢的技术问题。

Walking control method, device and robot for Biped Robot

The invention discloses a walking control method, a device and a robot for a biped robot. The method includes: obtaining the self vibration frequency of biped robot, determining the frequency of the self vibration frequency corresponding to the biped robot based on the presupposition relation, the step frequency as the walking frequency of the biped robot, and controlling the biped robot to walk according to the frequency. The invention solves the technical problem that the biped robot walks slowly in related technologies.

【技术实现步骤摘要】
双足机器人的行走控制方法、装置和机器人
本专利技术涉及机器人领域,具体而言,涉及一种双足机器人的行走控制方法、装置和机器人。
技术介绍
随着经济的发展,人们的生活变得越来越智能化,各种各样的机器人被应用到生活中,虽然机器人被广泛地应用到了生活中,但是其仍然存在诸多的问题,如行走较慢的问题。例如,论文“仿人机器人双足行走平衡控制算法研究”所披露的机器人行走方案,该方案主要针对腿部具有6个自由度的拟人行走方式,该方案控制复杂,目前技术尚未成熟,运动过程中抗干扰能力较差,且其自由度较多导致了使用成本极高,且行走速度较慢;再如,对于腿部具有2个自由度的机器人,通过在行走过程中交替调整重心到两只脚上,实现静态平衡,可以以较慢的速度行走,虽然该方案控制较为简单,成本相对较低,但行走速度受到静态平衡的约束,步频不能太高,每秒的步频小于1步。针对相关技术中双足机器人行走较慢的技术问题,目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种双足机器人的行走控制方法、装置和机器人,以至少解决相关技术中双足机器人行走较慢的技术问题。根据本专利技术实施例的一个方面,提供了一种双足机器人的行走方法,该方法包括:获取双足机器人的自振频率;基于预设关系确定与双足机器人的自振频率对应的步频,其中,步频为双足机器人行走的频率;控制双足机器人按照步频行走。进一步地,获取双足机器人的自振频率包括:获取双足机器人的当前重心高度,根据双足机器人的当前重心高度与自振频率间的对应关系,确定与当前重心高度对应的自振频率。进一步地,在获取双足机器人的自振频率之前,该方法还包括:获取预设重心高度范围内的多个重心高度对应的多个自振频率,其中,多个重心高度中任一重心高度对应的自振频率为双足机器人在该重心高度时平稳行走所需的最大行走频率所对应的频率;对多个重心高度和多个自振频率进行拟合处理,得到对应关系。进一步地,获取预设重心高度范围内的多个重心高度对应的多个自振频率包括:调整双足机器人的重心高度至目标重心高度;在双足机器人以预设步频范围内的步频行走时,获取双足机器人的摇摆频率和摇摆幅值,其中,预设步频范围包括多个顺序排列的步频;在当前步频对应的摇摆幅值大于当前步频的前一步频对应的摇摆幅值,且大于当前步频的后一步频对应的摇摆幅值情况下,将当前摇摆频率作为目标重心高度对应的自振频率。进一步地,获取双足机器人的摇摆频率和摇摆幅值包括:在双足机器人以当前步频行走时,采集双足机器人在左右摇摆时的重心坐标;通过采集到的重心坐标计算双足机器人左右摇摆的摇摆频率和摇摆幅值。进一步地,在确定与当前重心高度对应的自振频率之后,该方法还包括:判断与双足机器人的当前自振频率对应的步频是否小于预设值;在判断出与双足机器人的当前自振频率对应的步频小于预设值的情况下,调节双足机器人的重心高度,以使经过调节后的双足机器人的自振频率对应的步频不小于预设值。进一步地,预设关系为线性关系。根据本专利技术实施例的另一个方面,提供了一种双足机器人行走的控制装置,该装置包括:第一获取单元,用于获取双足机器人的自振频率;步频确定单元,用于基于预设关系确定与双足机器人的自振频率对应的步频,其中,步频为双足机器人行走的频率;控制单元,用于控制双足机器人按照步频行走。进一步地,第一获取单元包括:第一确定模块,用于获取双足机器人的当前重心高度,根据双足机器人的当前重心高度与自振频率间的对应关系,确定与当前重心高度对应的自振频率。进一步地,该装置还包括:第二获取单元,用于在获取双足机器人的自振频率之前,获取预设重心高度范围内的多个重心高度对应的多个自振频率,其中,多个重心高度中任一重心高度对应的自振频率为双足机器人在该重心高度时平稳行走所需的最大行走频率所对应的频率;关系确定单元,用于对多个重心高度和多个自振频率进行拟合处理,得到对应关系。进一步地,第二获取单元包括:调整模块,用于调整双足机器人的重心高度至目标重心高度;获取模块,用于在双足机器人以预设步频范围内的步频行走时,获取双足机器人的摇摆频率和摇摆幅值,其中,预设步频范围包括多个顺序排列的步频;第二确定模块,用于在当前步频对应的摇摆幅值大于当前步频的前一步频对应的摇摆幅值,且大于当前步频的后一步频对应的摇摆幅值情况下,将当前摇摆频率作为目标重心高度对应的自振频率。进一步地,获取模块包括:采集子模块,用于在双足机器人以当前步频行走时,采集双足机器人在左右摇摆时的重心坐标;计算子模块,用于通过采集到的重心坐标计算双足机器人左右摇摆的摇摆频率和摇摆幅值。进一步地,第一获取单元还包括:判断模块,用于判断与双足机器人的当前自振频率对应的步频是否小于预设值;调节模块,用于在判断出与双足机器人的当前自振频率对应的步频小于预设值的情况下,调节双足机器人的重心高度,以使经过调节后,双足机器人的自振频率对应的步频不小于预设值。根据本专利技术实施例的另一个方面,提供了一种机器人,该机器人包括上述的任意一种双足机器人的行走控制装置。在本专利技术实施例中,在双足机器人行走时,获取双足机器人的自振频率,基于预设关系确定与双足机器人的自振频率对应的步频,步频为双足机器人行走的频率,控制双足机器人按照步频行走,以保证双足机器人在稳定的前提下以最快的速度行走,从而解决了相关技术中双足机器人行走较慢的技术问题,实现了提高双足机器人的行走速度的技术效果。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解,构成本申请的一部分,本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术,并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中:图1是根据本专利技术实施例的双足机器人的行走方法的流程图;图2是根据本专利技术实施例的双足机器人的示意图;以及图3是根据本专利技术实施例的双足机器人行走的控制装置的示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案,下面将结合本专利技术实施例中的附图,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本专利技术保护的范围。需要说明的是,本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。根据本专利技术实施例,提供了一种双足机器人的行走方法的实施例,需要说明的是,在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。图1是根据本专利技术实施例的双足机器人的行走方法的流程图,如图1所示,该方法包括如下步骤:步骤S101,获取双足机器人的自振频率。双足机器人包括双足行走的机械装置、双足运动玩具及其它本文档来自技高网
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双足机器人的行走控制方法、装置和机器人

【技术保护点】
一种双足机器人的行走控制方法,其特征在于,包括:获取双足机器人的自振频率;基于预设关系确定与所述双足机器人的自振频率对应的步频,其中,所述步频为所述双足机器人行走的频率;控制所述双足机器人按照所述步频行走。

【技术特征摘要】
1.一种双足机器人的行走控制方法,其特征在于,包括:获取双足机器人的自振频率;基于预设关系确定与所述双足机器人的自振频率对应的步频,其中,所述步频为所述双足机器人行走的频率;控制所述双足机器人按照所述步频行走。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,获取双足机器人的自振频率包括:获取所述双足机器人的当前重心高度,根据所述双足机器人的当前重心高度与自振频率间的对应关系,确定与当前重心高度对应的自振频率。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,在获取双足机器人的自振频率之前,所述方法还包括:获取预设重心高度范围内的多个重心高度对应的多个自振频率,其中,所述多个重心高度中任一重心高度对应的自振频率为所述双足机器人在该重心高度时平稳行走所需的最大行走频率所对应的频率;对所述多个重心高度和所述多个自振频率进行拟合处理,得到所述对应关系。4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,获取预设重心高度范围内的多个重心高度对应的多个自振频率包括:调整所述双足机器人的重心高度至目标重心高度;在所述双足机器人以预设步频范围内的步频行走时,获取所述双足机器人的摇摆频率和摇摆幅值,其中,所述预设步频范围包括多个顺序排列的步频;在当前步频对应的摇摆幅值大于所述当前步频的前一步频对应的摇摆幅值,且大于所述当前步频的后一步频对应的摇摆幅值情况下,将当前摇摆频率作为所述目标重心高度对应的自振频率。5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,获取所述双足机器人的摇摆频率和摇摆幅值包括:在所述双足机器人以所述当前步频行走时,采集所述双足机器人在左右摇摆时的重心坐标;通过采集到的所述重心坐标计算所述双足机器人左右摇摆的摇摆频率和摇摆幅值。6.根据权利要求2至5中任意一项所述的方法,其特征在于,在确定与当前重心高度对应的自振频率之后,所述方法还包括:判断与所述双足机器人的当前自振频率对应的步频是否小于预设值;在判断出与所述双足机器人的当前自振频率对应的步频小于所述预设值的情况下,则调节所述双足机器人的重心高度,以使经过调节后的所述双足机器人的自振频率对应的步频不小于所述预设值。7.根据权利要求1至5中任意一项所述的方法,其特征在于,所述预设关系为线性关系。8.一种双足机器人的行走控制装置,其特征在于,包括:第一获取单元...

【专利技术属性】
技术研发人员:不公告发明人
申请(专利权)人:深圳光启合众科技有限公司
类型:发明
国别省市:广东,44

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