【技术实现步骤摘要】
一种双足机器人步态控制方法以及双足机器人
本申请涉及双足机器人步态控制
，特别是涉及一种双足机器人步态控制方法以及双足机器人。
技术介绍
随着科学技术的进步，双足机器人获得了快速发展并在多个领域被广泛应用。目前大多数建筑和工具是依照人的身高和形体设计的，因此双足机器人作为一种机器人平台具有更好的使用灵活性。同时，双足机器人步态的稳定性控制是机器人顺畅行走的前提和基础。步态是指在站立或步行过程中，各个关节在时间和空间上的一种相互关系，可以由关节的运动轨迹来描述。现有的双足机器人步态的稳定性研究都是基于零力矩点(ZeroMomentPoint，ZMP)的方法，建立双足机器人的数学模型，并根据ZMP必须落在稳定区域，比如机器人足部的脚掌范围，去推导控制法则。双足机器人的行走控制法则通过步态规划的方式实现，并且多数为开环形式。通常是基于倒立摆模型，规划质心和足部点轨迹，并通过逆运动学解算，得到机器人各个关节角度，再由电机驱动器根据(ProportionIntegralDifferential，PID)算法跟踪轨...
【技术保护点】
1.一种双足机器人步态控制方法，其特征在于，包括以下步骤：/n获取六维力信息，并根据所述六维力信息判断双足机器人的支撑状态；/n根据所述六维力信息，计算双足机器人每个足部的ZMP位置；/n根据所述支撑状态以及本体姿态误差设定每个足部的ZMP期望值；/n根据所述ZMP位置和ZMP位置变化率以及所述ZMP期望值以及所述ZMP期望值的变化率确定所述双足机器人每个足部的踝关节补偿角度；/n根据所述踝关节补偿角，实时跟踪调整双足机器人当前的踝关节角度；/n以设定频率循环以上步骤直至在不同支撑状态中完成姿态控制或踝关节柔顺。/n
【技术特征摘要】
1.一种双足机器人步态控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取六维力信息，并根据所述六维力信息判断双足机器人的支撑状态；
根据所述六维力信息，计算双足机器人每个足部的ZMP位置；
根据所述支撑状态以及本体姿态误差设定每个足部的ZMP期望值；
根据所述ZMP位置和ZMP位置变化率以及所述ZMP期望值以及所述ZMP期望值的变化率确定所述双足机器人每个足部的踝关节补偿角度；
根据所述踝关节补偿角，实时跟踪调整双足机器人当前的踝关节角度；
以设定频率循环以上步骤直至在不同支撑状态中完成姿态控制或踝关节柔顺。
2.根据权利要求1所述的双足机器人步态控制方法，其特征在于，
在判断所述双足机器人的支撑状态为单脚支撑时，获取由惯性测量单元测量得到的本体姿态信息，根据所述机器人本体姿态信息确定ZMP期望值；
根据所述ZMP位置和ZMP位置变化率以及所述ZMP期望值以及所述ZMP期望值的变化率确定所述双足机器人每一足部的踝关节补偿角度。
3.根据权利要求2所述的双足机器人步态控制方法，其特征在于，
所述跟踪调整当前双足机器人的踝关节角度的步骤还包括：
将ZMP位置的偏差项转换成引起踝关节转动的虚拟力矩；
根据所述虚拟力矩和刚体转动定律，得到所述踝关节补偿角；
将所述踝关节补偿角度累加至双足机器人当前姿态下每个足部的踝关节角度以在单脚支撑状态中控制双足机器人的姿态。
4.根据权利要求1所述的双足机器人步态控制方法，其特征在于，
在判断所述双足机器人足部的支撑状态为摆动期或双足支撑期时，所述ZMP期望值设置为零；
根据所述ZMP位置和ZMP位置变化率确定所述双足机器人的踝关节补偿角度。
5.根据权利要求4所述的双足机器人步态控制方法，其特征在于，
所述跟踪调整当前双足机器人的踝关节角度的步骤还包括：
将ZMP位置的偏差项转换成引起踝关节转动的虚拟力矩；
根据所述虚拟力矩和刚体转动定律进行动力学计算，得到所述踝关节补偿角；
将所述踝关节补偿角度累加至双足机器人当前姿态下每个足部的踝关节角度以在双脚支撑期和摆动期中实现踝关节柔顺。
6.根据权利要求5所述的双足机器人步态控制方法，其特征在于，所述虚拟力矩为：
τvirtual＝Kp*(ZMP_des...
【专利技术属性】
技术研发人员：熊友军，葛利刚，刘益彰，陈春玉，谢铮，庞建新，
申请(专利权)人：深圳市优必选科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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