双足机器人的姿态测量方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

本申请提供一种双足机器人的姿态测量方法、装置、设备及存储介质，涉及双足机器人技术领域。该方法包括：计算着地时刻腾空脚足端到躯干的第一位姿变换矩阵和支撑脚足端到躯干的第二位姿变换矩阵；根据第一位姿变换矩阵和第二位姿变换矩阵，计算腾空脚足端相对支撑脚足端的位置变换矩阵；根据位置变换矩阵和着地时刻支撑脚的位置，计算腾空脚在着地时刻的第一位置；根据第一位置，计算着地时刻双足机器人的位姿参数，应用本申请实施例，实现了可以根据腾空脚在着地时刻的第一位置作为下一步运动状态记录的支撑脚的位置，进而可以基于该计算得到支撑脚的位置计算得到着地时刻双足机器人的位姿参数，减少测量误差，得到较为准确的位姿测量结果。

【技术实现步骤摘要】
双足机器人的姿态测量方法、装置、设备及存储介质
本申请涉及双足机器人
，特别涉及一种双足机器人的姿态测量方法、装置、设备及存储介质。
技术介绍
仿人机器人即模仿人的形态和行为而设计制造的机器人，一般分别或同时具有仿人的四肢和头部，可以适应人类的生活和工作环境，代替人类完成各种作业，被广泛应用在服务、医疗、教育、娱乐等多个领域。现有的仿人机器人在进行姿态测量时，一般需要通过外部传感器辅助实现平面地形下的自身姿态测量。但由于现有的测量方法比较简单，因此，将其应用于崎岖地面的姿态测量时存在较大的测量误差。
技术实现思路
本申请的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种双足机器人的姿态测量方法、装置、设备及存储介质，可以测量得到双足机器人较为准确的姿态参数。为实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：第一方面，本专利技术提供一种双足机器人的姿态测量方法，包括：根据双足机器人在腾空脚着地时刻的躯干倾角和所述着地时刻的预设关节的位置，分别计算着地时刻所述腾空脚足端到躯干的第一位姿变换矩阵，和支撑脚足端到躯干的第二位姿变换矩阵；根据所述第一位姿变换矩阵和所述第二位姿变换矩阵，计算所述腾空脚足端相对所述支撑脚足端的位置变换矩阵；根据所述位置变换矩阵和所述着地时刻所述支撑脚的位置，计算所述腾空脚在所述着地时刻的第一位置；根据所述第一位置，计算所述着地时刻所述双足机器人的位姿参数。在可选的实施方式中，所述方法还包括：根据所述双足机器人在双足支撑状态的躯干倾角和所述双足支撑状态的预设关节的位置，计算所述双足支撑状态下双脚足端到躯干的位姿变换矩阵；根据所述双足支撑状态下双脚足端到躯干的位姿变换矩阵和双脚的位置，对所述双足机器人的躯干位置进行校正；根据校正后的所述双足机器人的躯干位置，计算所述双足支撑状态下所述双足机器人的位姿参数。在可选的实施方式中，所述根据所述双足支撑状态下双脚足端到躯干的位姿变换矩阵和双脚的位置，对所述双足机器人的躯干位置进行校正，包括：计算获取双脚支撑比例；根据所述双足支撑状态下双脚足端到躯干的位姿变换矩阵、双脚的位置以及所述双脚支撑比例，对所述双足机器人的躯干位置进行校正。在可选的实施方式中，所述计算获取双脚支撑比例，包括：根据所述双足支撑状态下所述双脚的支撑重量和所述双足机器人的重量，分别计算所述双脚支撑比例。在可选的实施方式中，所述计算获取双脚支撑比例，包括：根据所述双足支撑状态下所述双脚的位置和所述双足机器人的质心位置，分别计算所述双脚支撑比例。在可选的实施方式中，所述根据双足机器人在腾空脚着地时刻的躯干倾角和所述着地时刻的预设关节的位置，分别计算着地时刻所述腾空脚足端到躯干的第一位姿变换矩阵，和支撑脚足端到躯干的第二位姿变换矩阵之前，还包括：根据所述双足机器人在单足支撑状态的躯干倾角和所述单足支撑状态的预设关节的位置，计算单足支撑状态下单足支撑脚足端到躯干的位姿变换矩阵；根据所述单足支撑状态下单足支撑脚足端到躯干的位姿变换矩阵和单足支撑脚的位置，计算所述单足支撑状态下所述双足机器人的位姿参数。在可选的实施方式中，所述根据所述第一位置，计算所述着地时刻所述双足机器人的位姿参数，包括：根据所述第一位置，计算所述着地时刻所述躯干在世界坐标系的位姿矩阵；根据所述躯干在世界坐标系中的位姿矩阵和所述双足机器人中其他连杆到躯干的位姿矩阵，计算获取所述着地时刻所述其他连杆在世界坐标系中的位姿矩阵。第二方面，本专利技术提供一种双足机器人的姿态测量装置，包括：第一计算模块，用于根据双足机器人在腾空脚着地时刻的躯干倾角和所述着地时刻的预设关节的位置，分别计算着地时刻所述腾空脚足端到躯干的第一位姿变换矩阵，和支撑脚足端到躯干的第二位姿变换矩阵；第二计算模块，根据所述第一位姿变换矩阵和所述第二位姿变换矩阵，计算所述腾空脚足端相对所述支撑脚足端的位置变换矩阵；位置计算模块，根据所述位置变换矩阵和所述着地时刻所述支撑脚的位置，计算所述腾空脚在所述着地时刻的第一位置；位姿参数计算模块，根据所述第一位置，计算所述着地时刻所述双足机器人的位姿参数。在可选的实施方式中，所述第一计算模块，还用于根据所述双足机器人在双足支撑状态的躯干倾角和所述双足支撑状态的预设关节的位置，计算所述双足支撑状态下双脚足端到躯干的位姿变换矩阵；所述位姿参数计算模块，还用于根据所述双足支撑状态下双脚足端到躯干的位姿变换矩阵和双脚的位置，对所述双足机器人的躯干位置进行校正；根据校正后的所述双足机器人的躯干位置，计算所述双足支撑状态下所述双足机器人的位姿参数。在可选的实施方式中，所述位姿参数计算模块，具体用于计算获取双脚支撑比例；根据所述双足支撑状态下双脚足端到躯干的位姿变换矩阵、双脚的位置以及所述双脚支撑比例，对所述双足机器人的躯干位置进行校正。在可选的实施方式中，所述位姿参数计算模块，具体用于根据所述双足支撑状态下所述双脚的支撑重量和所述双足机器人的重量，分别计算所述双脚支撑比例。在可选的实施方式中，所述位姿参数计算模块，具体用于根据所述双足支撑状态下所述双脚的位置和所述双足机器人的质心位置，分别计算所述双脚支撑比例。在可选的实施方式中，所述第一计算模块，还用于根据所述双足机器人在单足支撑状态的躯干倾角和所述单足支撑状态的预设关节的位置，计算单足支撑状态下单足支撑脚足端到躯干的位姿变换矩阵；根据所述单足支撑状态下单足支撑脚足端到躯干的位姿变换矩阵和单足支撑脚的位置，计算所述单足支撑状态下所述双足机器人的位姿参数。在可选的实施方式中，所述位姿参数计算模块，具体用于根据所述第一位置，计算所述着地时刻所述躯干在世界坐标系的位姿矩阵；根据所述躯干在世界坐标系中的位姿矩阵和所述双足机器人中其他连杆到躯干的位姿矩阵，计算获取所述着地时刻所述其他连杆在世界坐标系中的位姿矩阵。第三方面，本专利技术提供一种双足机器人的姿态测量设备，包括：处理器、存储介质和总线，所述存储介质存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当双足机器人的姿态测量设备运行时，所述处理器与所述存储介质之间通过总线通信，所述处理器执行所述机器可读指令，以执行如前述实施方式任一所述双足机器人的姿态测量方法的步骤。第四方面，本专利技术提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行如前述实施方式任一所述双足机器人的姿态测量方法的步骤。本申请的有益效果是：本申请实施例提供的双足机器人的姿态测量方法、装置、设备及存储介质中，通过根据双足机器人在腾空脚着地时刻的躯干倾角和着地时刻的预设关节的位置，分别计算着地时刻腾空脚足端到躯干的第一位姿变换矩阵，和支撑脚足端到躯干的第二位姿变换矩阵；根据第一位姿变换矩阵和第二位姿变换矩阵，计算腾空脚足端相对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双足机器人的姿态测量方法，其特征在于，包括：/n根据双足机器人在腾空脚着地时刻的躯干倾角和所述着地时刻的预设关节的位置，分别计算着地时刻所述腾空脚足端到躯干的第一位姿变换矩阵，和支撑脚足端到躯干的第二位姿变换矩阵；/n根据所述第一位姿变换矩阵和所述第二位姿变换矩阵，计算所述腾空脚足端相对所述支撑脚足端的位置变换矩阵；/n根据所述位置变换矩阵和所述着地时刻所述支撑脚的位置，计算所述腾空脚在所述着地时刻的第一位置；/n根据所述第一位置，计算所述着地时刻所述双足机器人的位姿参数。/n

【技术特征摘要】
1.一种双足机器人的姿态测量方法，其特征在于，包括：
根据双足机器人在腾空脚着地时刻的躯干倾角和所述着地时刻的预设关节的位置，分别计算着地时刻所述腾空脚足端到躯干的第一位姿变换矩阵，和支撑脚足端到躯干的第二位姿变换矩阵；
根据所述第一位姿变换矩阵和所述第二位姿变换矩阵，计算所述腾空脚足端相对所述支撑脚足端的位置变换矩阵；
根据所述位置变换矩阵和所述着地时刻所述支撑脚的位置，计算所述腾空脚在所述着地时刻的第一位置；
根据所述第一位置，计算所述着地时刻所述双足机器人的位姿参数。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述双足机器人在双足支撑状态的躯干倾角和所述双足支撑状态的预设关节的位置，计算所述双足支撑状态下双脚足端到躯干的位姿变换矩阵；
根据所述双足支撑状态下双脚足端到躯干的位姿变换矩阵和双脚的位置，对所述双足机器人的躯干位置进行校正；
根据校正后的所述双足机器人的躯干位置，计算所述双足支撑状态下所述双足机器人的位姿参数。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述双足支撑状态下双脚足端到躯干的位姿变换矩阵和双脚的位置，对所述双足机器人的躯干位置进行校正，包括：
计算获取双脚支撑比例；
根据所述双足支撑状态下双脚足端到躯干的位姿变换矩阵、双脚的位置以及所述双脚支撑比例，对所述双足机器人的躯干位置进行校正。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述计算获取双脚支撑比例，包括：
根据所述双足支撑状态下所述双脚的支撑重量和所述双足机器人的重量，分别计算所述双脚支撑比例。


5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述计算获取双脚支撑比例，包括：
根据所述双足支撑状态下所述双脚的位置和所述双足机器人的质心位置，分别计算所述双脚支撑比例。


6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据双足机器人在腾空脚着地时刻的躯干倾角和所述着地时刻的预设关节的位置，分别计算着地时刻所述腾空脚足...

【专利技术属性】
技术研发人员：冷晓琨，常琳，何治成，白学林，柯真东，王松，吴雨璁，黄贤贤，
申请(专利权)人：乐聚深圳机器人技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44