本申请属于机器人技术领域，尤其涉及一种质心高度规划方法、装置、计算机可读存储介质及机器人。所述方法包括：根据预设的线性倒立摆模型和预设的质心高度固定值确定机器人的腰部位姿；获取所述机器人的步长，并根据所述腰部位姿和所述步长确定所述机器人的左脚位姿和右脚位姿；根据预设的腿长约束值、所述腰部位姿、所述左脚位姿和所述右脚位姿，对所述机器人的质心高度进行规划。通过本申请，在规划过程中对机器人的腿长约束进行了充分考虑，从而能够有效避免逆运动学无解情况的发生。从而能够有效避免逆运动学无解情况的发生。从而能够有效避免逆运动学无解情况的发生。
【技术实现步骤摘要】
质心高度规划方法、装置、计算机可读存储介质及机器人
[0001]本申请属于机器人
，尤其涉及一种质心高度规划方法、装置、计算机可读存储介质及机器人。
技术介绍
[0002]在双足机器人的步态规划方法中，一般会首先确定出机器人的腰部、左脚和右脚的位姿，然后将这些数据代入到逆运动学中进行解析，从而得到机器人关节角度的数据，并据此对机器人进行控制。但是，当步长过大时，则机器人的轨迹可能会超出机器人的腿长约束，从而导致逆运动学无解的情况发生。
技术实现思路
[0003]有鉴于此，本申请实施例提供了一种质心高度规划方法、装置、计算机可读存储介质及机器人，以解决现有技术当步长过大时，可能会超出机器人的腿长约束，从而导致逆运动学无解的情况发生的问题。
[0004]本申请实施例的第一方面提供了一种质心高度规划方法，可以包括：
[0005]根据预设的线性倒立摆模型和预设的质心高度固定值确定机器人的腰部位姿；
[0006]获取所述机器人的步长，并根据所述腰部位姿和所述步长确定所述机器人的左脚位姿和右脚位姿；
[0007]根据预设的腿长约束值、所述腰部位姿、所述左脚位姿和所述右脚位姿，对所述机器人的质心高度进行规划。
[0008]在第一方面的一种具体实现方式中，所述根据预设的腿长约束值、所述腰部位姿、所述左脚位姿和所述右脚位姿，对所述机器人的质心高度进行规划，包括：
[0009]根据所述腿长约束值、所述腰部位姿和所述左脚位姿计算所述机器人的第一质心高度；
[0010]根据所述腿长约束值、所述腰部位姿和所述右脚位姿计算所述机器人的第二质心高度；
[0011]根据所述第一质心高度和所述第二质心高度计算所述机器人的质心高度。
[0012]在第一方面的一种具体实现方式中，所述根据所述腿长约束值、所述腰部位姿和所述左脚位姿计算所述机器人的第一质心高度，包括：
[0013]根据下式计算所述机器人的第一质心高度：
[0014][0015]其中，x
w
为所述腰部位姿在x轴上的位置分量，y
w
为所述腰部位姿在y轴上的位置分量，x
l
为所述左脚位姿在x轴上的位置分量，y
l
为所述左脚位姿在y轴上的位置分量，z
l
为所述左脚位姿在z轴上的位置分量，L为所述腿长约束值，z
wl
为所述第一质心高度。
[0016]在第一方面的一种具体实现方式中，所述根据所述腿长约束值、所述腰部位姿和所述右脚位姿计算所述机器人的第二质心高度包括：
[0017]根据下式计算所述机器人的第二质心高度：
[0018][0019]其中，x
w
为所述腰部位姿在x轴上的位置分量，y
w
为所述腰部位姿在y轴上的位置分量，x
r
为所述右脚位姿在x轴上的位置分量，y
r
为所述右脚位姿在y轴上的位置分量，z
r
为所述右脚位姿在z轴上的位置分量，L为所述腿长约束值，z
wr
为所述第二质心高度。
[0020]在第一方面的一种具体实现方式中，所述根据所述第一质心高度和所述第二质心高度计算所述机器人的质心高度，包括：
[0021]根据下式计算所述机器人的质心高度：
[0022]z
w
＝min(z
wl
，z
wr
)
[0023]其中，z
wl
为所述第一质心高度，z
wr
为所述第二质心高度，min为求最小值函数，z
w
为所述质心高度。
[0024]在第一方面的一种具体实现方式中，在根据预设的线性倒立摆模型和预设的质心高度固定值确定机器人的腰部位姿之前，还包括：
[0025]获取所述机器人在站立状态时的初始腰部位姿、初始左脚位姿和初始右脚位姿；
[0026]根据所述初始腰部位姿、所述初始左脚位姿和所述初始右脚位姿计算所述机器人的期望质心高度；
[0027]以所述初始腰部位姿中的质心高度为起始值，以所述期望质心高度为终止值，通过预设的曲线插值算法在预设的步态切换时段内对所述机器人的质心高度进行规划。
[0028]在第一方面的一种具体实现方式中，所述根据所述初始腰部位姿、所述初始左脚位姿和所述初始右脚位姿计算所述机器人的期望质心高度，包括：
[0029]根据所述初始腰部位姿和所述初始左脚位姿计算所述机器人的左腿腿长；
[0030]根据所述初始腰部位姿和所述初始右脚位姿计算所述机器人的右腿腿长；
[0031]若所述左腿腿长大于所述右腿腿长，则根据所述腿长约束值、所述初始腰部位姿和所述初始左脚位姿计算所述期望质心高度；
[0032]若所述左腿腿长小于或等于所述右腿腿长，则根据所述腿长约束值、所述初始腰部位姿和所述初始右脚位姿计算所述期望质心高度。
[0033]本申请实施例的第二方面提供了一种质心高度规划装置，可以包括：
[0034]腰部位姿确定模块，用于根据预设的线性倒立摆模型和预设的质心高度固定值确定机器人的腰部位姿；
[0035]左右脚位姿确定模块，用于获取所述机器人的步长，并根据所述腰部位姿和所述步长确定所述机器人的左脚位姿和右脚位姿；
[0036]质心高度规划模块，用于根据预设的腿长约束值、所述腰部位姿、所述左脚位姿和所述右脚位姿，对所述机器人的质心高度进行规划。
[0037]在第二方面的一种具体实现方式中，所述质心高度规划模块具体可以包括：
[0038]第一质心高度计算单元，用于根据所述腿长约束值、所述腰部位姿和所述左脚位姿计算所述机器人的第一质心高度；
[0039]第二质心高度计算单元，用于根据所述腿长约束值、所述腰部位姿和所述右脚位姿计算所述机器人的第二质心高度；
[0040]质心高度计算单元，用于根据所述第一质心高度和所述第二质心高度计算所述机器人的质心高度。
[0041]在第二方面的一种具体实现方式中，所述第一质心高度计算单元可以具体用于根据下式计算所述机器人的第一质心高度：
[0042][0043]其中，x
w
为所述腰部位姿在x轴上的位置分量，y
w
为所述腰部位姿在y轴上的位置分量，x
l
为所述左脚位姿在x轴上的位置分量，y
l
为所述左脚位姿在y轴上的位置分量，z
l
为所述左脚位姿在z轴上的位置分量，L为所述腿长约束值，z
wl
为所述第一质心高度。
[0044]在第二方面的一种具体实现方式中，所述第二质心高度计算单元可以具体用于根据下式计算所述机器人的第二质心高度：
[0045][0046]其中，x
w
为所述腰部位姿在x轴上的位置分量，y
w
为所述腰本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种质心高度规划方法，其特征在于，包括：根据预设的线性倒立摆模型和预设的质心高度固定值确定机器人的腰部位姿；获取所述机器人的步长，并根据所述腰部位姿和所述步长确定所述机器人的左脚位姿和右脚位姿；根据预设的腿长约束值、所述腰部位姿、所述左脚位姿和所述右脚位姿，对所述机器人的质心高度进行规划。2.根据权利要求1所述的质心高度规划方法，其特征在于，所述根据预设的腿长约束值、所述腰部位姿、所述左脚位姿和所述右脚位姿，对所述机器人的质心高度进行规划，包括：根据所述腿长约束值、所述腰部位姿和所述左脚位姿计算所述机器人的第一质心高度；根据所述腿长约束值、所述腰部位姿和所述右脚位姿计算所述机器人的第二质心高度；根据所述第一质心高度和所述第二质心高度计算所述机器人的质心高度。3.根据权利要求2所述的质心高度规划方法，其特征在于，所述根据所述腿长约束值、所述腰部位姿和所述左脚位姿计算所述机器人的第一质心高度，包括：根据下式计算所述机器人的第一质心高度：其中，x
w
为所述腰部位姿在x轴上的位置分量，y
w
为所述腰部位姿在y轴上的位置分量，x
l
为所述左脚位姿在x轴上的位置分量，y
l
为所述左脚位姿在y轴上的位置分量，z
l
为所述左脚位姿在z轴上的位置分量，L为所述腿长约束值，z
wl
为所述第一质心高度。4.根据权利要求2所述的质心高度规划方法，其特征在于，所述根据所述腿长约束值、所述腰部位姿和所述右脚位姿计算所述机器人的第二质心高度包括：根据下式计算所述机器人的第二质心高度：其中，x
w
为所述腰部位姿在x轴上的位置分量，y
w
为所述腰部位姿在y轴上的位置分量，x
r
为所述右脚位姿在x轴上的位置分量，y
r
为所述右脚位姿在y轴上的位置分量，z
r
为所述右脚位姿在z轴上的位置分量，L为所述腿长约束值，z
wr
为所述第二质心高度。5.根据权利要求2所述的质心高度规划方法，其特征在于，所述根据所述第一质心高度和所述第二质心高度计算所述机器人的质心高度，包括：根据下式计算所述机器人的质心高...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈春玉，刘益彰，葛利刚，周江琛，罗秋月，熊友军，
申请(专利权)人：深圳市优必选科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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