【技术实现步骤摘要】
一种降低行走能耗的仿人机器人质心轨迹规划方法
本专利技术属于机器人
，具体涉及一种降低行走能耗的仿人机器人质心轨迹规划方法。
技术介绍
仿人机器人被期望运用于许多场合，因此需要具备多种运动模态。高速行走能力是多模态仿人机器人最基本的一项运动能力。但是，实现多模态仿人机器人的高速行走时腿部需要的较大的关节转速及扭矩，关节处需要较大功率电机，很难再市面上找到合适的电机，需要自行研发。如果，通过机器人质心的轨迹的优化使关节转速、扭矩降低，机器人所需能耗降低，电机选型难度降低，机器人研发成本降低。现有技术中的一种两足机器人步态能效优化方法。首先通过规划得到双足机器人下肢的行走轨迹，再基于能效优化得到机器人的理想步态，最后通过单关节控制器来控制机器人，从而解决两足机器人行走过程中的高能耗问题，能够在保持稳定的条件下降低机器人行走能耗。但是该方案仅用于降低机器人上体能耗，而机器人行走只要耗能是下肢，所以能耗降低程度有限。另外，一种低功耗双足步行移动系统及其步行控制方法。设计了一套双足步行移动系统，利用逻辑状态判断单元检测机器人行走状态，从而控制安装在膝关节的制动装置的开...
【技术保护点】
1.一种降低行走能耗的仿人机器人质心轨迹规划方法，其特征在于，根据膝关节俯仰角度θknee、踝关节俯仰角度θankle和髋关节俯仰角度θhip，在质心的约束条件下，分别计算出膝关节、踝关节和髋关节的转速、角加速度取极小值时的质心高度；对求解出的质心高度进行加权处理得到优化的质心高度。
【技术特征摘要】
1.一种降低行走能耗的仿人机器人质心轨迹规划方法，其特征在于，根据膝关节俯仰角度θknee、踝关节俯仰角度θankle和髋关节俯仰角度θhip，在质心的约束条件下，分别计算出膝关节、踝关节和髋关节的转速、角加速度取极小值时的质心高度；对求解出的质心高度进行加权处理得到优化的质心高度。2.根据权利要求1所述的一种降低行走能耗的仿人机器人质心轨迹规划方法，其特征在于，所述膝关节俯仰角度θknee表示为：其中，A为大腿长度，B为小腿长度，zc为机器人质心高度，t为时间，为髋关节与踝关节间直线距离，rz为质心到脚底板在z方向的垂直距离，rz＝zc-zankle，zankle为踝关节到脚底板的高度，ry为质心与踝关节的距离在前进方向上的垂直距离，且zankle和ry是已知规划值。3.根据权利要求1所述的一种降低行走能耗的仿人机器人质心轨迹规划方法，其特征在于，所述踝关节俯仰角度θankle表示为：其中，4.根据权利要求1所述的一种降低行走能耗...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄强，黄则临，陈学超，余张国，张润明，董宸呈，高峻峣，
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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