一种扰动恢复的仿人机器人空间柔顺控制模型构建方法技术

技术编号:22040423 阅读:35 留言:0更新日期:2019-09-07 10:56
本发明专利技术公开了一种扰动恢复的仿人机器人空间柔顺控制模型构建方法,包括姿态柔顺控制和高度柔顺控制,姿态柔顺控制的方法是:获取机器人上身相对于脚的角度θ,根据腿部的弹性阻尼模型计算出目标力矩τref,通过导纳控制,调节踝关节转动角度Δqankle来补偿真实测得的力矩τmeasure与τref的偏差,跟踪目标力矩τref,实现了姿态柔顺控制;高度柔顺控制的方法是:获取上身相对于支撑脚的高度,计算目标竖直方向力

A Method for Constructing Spatial Compliance Control Model of Humanoid Robot with Disturbance Recovery

【技术实现步骤摘要】
一种扰动恢复的仿人机器人空间柔顺控制模型构建方法
本专利技术属于机器人
,具体涉及一种扰动恢复的仿人机器人空间柔顺控制模型构建方法。
技术介绍
仿人机器人代表着机器人研究领域的顶尖技术水平。仿人机器人实用化的途径包含着提高仿人机器人的环境适应能力。使仿人机器人在不平整地面,以及受到外部冲击时能够产生自适应的动作,并最终恢复到原来的运动状态。对于位置控制式的多自由度仿人机器人,为了兼顾站立时的稳定性及行走时的环境适应性,运动时常需要在高刚性与柔性之间切换。如果根据机器人当前运动状态不断改变机器人的刚性和柔性会增加控制系统的复杂性,因此有必要专利技术一种统一的模型,该模型可以使机器人在受到较大冲击时能保持恒定的上身高度,同时机器人变得柔顺,产生顺应冲击方向的运动,防止机器人翻倒。现有的一种调节机器人着地脚面姿态,使其与地面柔顺接触的方法,以实现不平整地面的行走。通过检测脚底的合力作用点,决定脚面的旋转方向。利用设置的刚度阻尼系数算出所需转动的加速度。但是该方法需要通过利用六维力传感器计算合力作用点,对不同落脚时刻的运动状态进行分辨,并且针对不同的阶段设置了不同的阻抗系数,增加了系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种扰动恢复的仿人机器人空间柔顺控制模型构建方法,其特征在于,包括姿态柔顺控制和高度柔顺控制,所述姿态柔顺控制的方法是:获取机器人上身相对于脚的角度θ,根据腿部的弹性阻尼模型计算出目标力矩τref,通过导纳控制,调节踝关节转动角度Δqankle来补偿真实测得的力矩τmeasure与τref的偏差,跟踪目标力矩τref,实现了姿态柔顺控制;所述高度柔顺控制的方法是:获取上身相对于支撑脚的高度,计算目标竖直方向力

【技术特征摘要】
1.一种扰动恢复的仿人机器人空间柔顺控制模型构建方法,其特征在于,包括姿态柔顺控制和高度柔顺控制,所述姿态柔顺控制的方法是:获取机器人上身相对于脚的角度θ,根据腿部的弹性阻尼模型计算出目标力矩τref,通过导纳控制,调节踝关节转动角度Δqankle来补偿真实测得的力矩τmeasure与τref的偏差,跟踪目标力矩τref,实现了姿态柔顺控制;所述高度柔顺控制的方法是:获取上身相对于支撑脚的高度,计算目标竖直方向力再计算出力传感器对小腿实际作用力通过导纳控制,控制在每个控制周期内调整质心高度指令ΔH,并使质心高度回到Href。2.根据权利要求1所述的一种扰动恢复的仿人机器人空间柔顺控制模型构建方法。其特征在于,所述腿部的弹性阻尼模型表示:其中,K是弹簧阻尼子模型中的弹簧刚度,D是弹簧阻尼子模型中的阻尼系数,Mg为重力补偿量,xref是质心的位置,xfoot是脚踝的目标位置;θref为质心与脚踝的连线R与脚底板的目标夹角,...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄强张润明孟祥余张国陈学超李庆庆
申请(专利权)人:北京理工大学
类型:发明
国别省市:北京,11

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