The invention discloses a biped robot terrain classification system, which comprises an accelerometer, a force sensor, two tactile sensors and a data processing unit. The data processing unit can receive data from all sensors and analyze the data to infer the current terrain. The system integrates the data collected by various sensors and makes use of the complementary characteristics of the data acquired by each sensor to discriminate the terrain type of the robot. It has high classification accuracy and robustness.
【技术实现步骤摘要】
一种双足机器人地形分类系统
本专利技术涉及机器人领域,特别是涉及一种双足机器人地形分类系统。
技术介绍
双足机器人与轮式及其他多足机器人相比,更能适应复杂的地形,具有更加灵活的运动方向和速度变化范围。然而在其工作过程中,如果双足机器人无法准确辨别其所在地形,也就无法及时改变行走步态,其灵活性便无法施展。因此对地形的感知对于双足机器人来说具有重要意义。已有的双足机器人地形感知方法多依靠单一传感器采集的数据进行,因此极有可能在该单一传感器数据出现异常时方法失效。本专利技术面向双足机器人,通过机器人平台不同位置上安装的加速度计、力传感器和触觉传感器收集的数据进行分析,获取机器人所在地形的种类,据此机器人可调整步态来适应地形。利用不同位置上各种传感器的互补特性,帮助实现地形种类的更加准确高效的估计。
技术实现思路
本专利技术技术克服现有技术的不足,解决了双足机器人地形分类的问题。为解决上述问题,本专利技术公开了一种双足机器人地形分类系统,如附图1与附图2所示,该系统包括:1个加速度计,1个力传感器,2个触觉传感器,1个数据处理单元;其中,加速度计安装在机器人的重心处,力传感器安装在机器人膝关节部位,2个触觉传感器分别安装在同一只脚的脚底的前部和后部,力传感器和2个触觉传感器安装在机器人同一侧的腿部和脚部,数据处理单元能够接收来自所有传感器的数据,并执行地形判别算法,具体如下:步骤1:在系统上电时初始化,令行走步数k=0,第k行走步数的截断时刻tk为系统当前时间,根据机器人当前所处地形种类确定第k行走步数的地形最终预测的概率向量xk,其中为L×1的向量,L为地形种类总数 ...
【技术保护点】
1.一种双足机器人地形分类系统,其特征在于,包括:1个加速度计,1个力传感器,2个触觉传感器,1个数据处理单元;其中,加速度计安装在机器人的重心处,力传感器安装在机器人膝关节部位,2个触觉传感器分别安装在同一只脚的脚底的前部和后部,力传感器和2个触觉传感器安装在机器人同一侧的腿部和脚部,数据处理单元能够接收来自所有传感器的数据,并执行地形判别算法,具体如下:步骤1:在系统上电时初始化,令行走步数k=0,第k行走步数的截断时刻tk为系统当前时间,根据机器人当前所处地形种类确定第k行走步数的地形最终预测的概率向量xk,其中
【技术特征摘要】
1.一种双足机器人地形分类系统,其特征在于,包括:1个加速度计,1个力传感器,2个触觉传感器,1个数据处理单元;其中,加速度计安装在机器人的重心处,力传感器安装在机器人膝关节部位,2个触觉传感器分别安装在同一只脚的脚底的前部和后部,力传感器和2个触觉传感器安装在机器人同一侧的腿部和脚部,数据处理单元能够接收来自所有传感器的数据,并执行地形判别算法,具体如下:步骤1:在系统上电时初始化,令行走步数k=0,第k行走步数的截断时刻tk为系统当前时间,根据机器人当前所处地形种类确定第k行走步数的地形最终预测的概率向量xk,其中为L×1的向量,L为地形种类总数,表示第i种地形的最终预测概率,如果确切可知机器人处在第i种地形,则且步骤2:实时获取加速度计的垂直于地面的轴的加速度数据、力数据、触觉数据的时间序列;步骤3:监测加速度数据,当加速度数据达到极小值时,k自增1,并令tk为系统当前时间;步骤4:截取tk-1与tk之间的加速度数据、力数据、触觉数据的时间序列,分别得到第k行走步数的加速度数据帧、力传感器数据帧、触觉数据帧A与触觉数据帧B,其中,A对应脚底前部触觉传感器产生的数据帧,B对应脚底后部触觉传感器产生的数据帧;步骤...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘阳,刘珂,
申请(专利权)人:安徽果力智能科技有限公司,
类型:发明
国别省市:安徽,34
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