一种基于行星轮机构腿式机器人的高效高精度腿式步态规划方法技术

本发明专利技术公开了一种基于行星轮机构腿式机器人的高效高精度腿式步态规划方法。该规划方法通过建立行星轮机构输入输出映射关系、桨端及桨轴的速度约束关系，对基于行星轮机构的腿式机器人腿单元内的三个驱动关节进行周期性规划，使得腿式机器人的腿单元与地面周期性的离散接触，且使机器人保持机身重心高度不发生改变的同时连续匀速前进。在整个腿式步态周期内，腿式机器人的驱动关节电机速度连续无突变、且始终单一方向运动而不发生换向，机器人机体重心在铅垂方向上无波动。本发明专利技术降低了对腿式机器人输入电机功率和机械结构刚度的要求，消除了行星轮机构内部齿轮间隙对机械系统控制精度影响、减少了因驱动关节频繁换向造成的能量损耗以及传动机构的磨损。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了。该规划方法通过建立行星轮机构输入输出映射关系、桨端及桨轴的速度约束关系，对基于行星轮机构的腿式机器人腿单元内的三个驱动关节进行周期性规划，使得腿式机器人的腿单元与地面周期性的离散接触，且使机器人保持机身重心高度不发生改变的同时连续匀速前进。在整个腿式步态周期内，腿式机器人的驱动关节电机速度连续无突变、且始终单一方向运动而不发生换向，机器人机体重心在铅垂方向上无波动。本专利技术降低了对腿式机器人输入电机功率和机械结构刚度的要求，消除了行星轮机构内部齿轮间隙对机械系统控制精度影响、减少了因驱动关节频繁换向造成的能量损耗以及传动机构的磨损。【专利说明】
本专利技术涉及，尤其涉及一种保证腿式机器人的腿单元内各驱动构件速度在步态周期内连续无突变、同时避免驱动构件速度发生反向的腿式步态规划方法。该规划方法降低了对腿部单元输入电机功率和机械结构刚度的要求，消除了行星轮机构内部齿轮间隙对机械系统控制精度影响、减少了因驱动关节频繁换向造成的能量损耗以及传动机构的磨损。
技术介绍
随着人类对行星表面、浅海滩涂、矿井工地、防灾救援和反恐斗争等环境进行研究探索的不断深本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于行星轮机构腿式机器人的高效高精度腿式步态规划方法，其特征在于：操作步骤如下：第1步骤规划系统初始参数，包括：步态周期、支撑相比例、刚体架（209）长度、行星架（203）长度、步幅、桨叶（211）长度、微分时间常数、外轮（203）半径、偏心距、最大偏心距、偏心角度、太阳轮（201）角速度、齿圈（202）角速度、外轮（204）角速度、太阳轮（201）齿数、齿圈（202）齿数和行星轮（206）齿数；第2步骤建立行星轮机构内两个输入即太阳轮（201）及齿圈（202）的输入角速度，与行星轮（206）的自、公转角速度之间的映射关系；第3步骤建立行星轮的自、公转角速度与桨轴（208）的偏心速度、偏心...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：蒲华燕，赵晶雷，马书根，孙翊，罗均，沈雅怡，龚振邦，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：上海;31