本发明专利技术公开了一种速度调节控制方法、装置、设备及存储介质，该方法包括确定轮腿双足机器人的速度调节用动力学模型；确定所述轮腿双足机器人的速度调节姿态，所述速度调节姿态用于使所述轮腿双足机器人在速度调节过程中保持身体平衡；该方法首先建立速度调节的动力学模型，然后设计合适的速度调节姿态，最后设计合适的控制器对调节姿态进行跟踪控制，采用该方法使得机器人在进行速度调节的同时还可保持身体姿态的平衡，因而可有效用于轮腿双足机器人的实际控制。机器人的实际控制。机器人的实际控制。
【技术实现步骤摘要】
一种速度调节控制方法、装置、设备及存储介质
[0001]本专利技术涉及机器人控制
，特别是涉及一种轮腿双足机器人用速度调节控制方法
、
装置
、
设备及存储介质
。
技术介绍
[0002]轮式移动机器人由于运动速度快，运行噪音低，系统相对稳定可靠，在家庭服务
、
工业应用等领域具有非常广阔的应用前景
。
考虑到传统轮式移动机器人难以适应一些复杂地形环境，国内外一些研究机构近期开始重点关注轮腿移动式双足机器人，包括腾讯
、
本末科技等公司，以及哈工大
、
北理工等高校
。
[0003]对轮腿双足机器人进行速度调节控制是一项常规操作
。
当轮腿双足机器人连杆数目较少时，对其进行速度调节控制时一般无需考虑平衡控制问题
。
[0004]然而，当连杆数目增多时，机器人不仅质心高度会增高，质心的变化规律也变得更为复杂，此时就必须同时考虑其姿态平衡问题，否则会发生失稳摔倒
。
[0005]因此，对于多连杆的轮腿双足机器人，如何在进行速度调节控制的同时还能保持姿态平衡，是迫切需要本领域技术人员解决的技术问题
。
技术实现思路
[0006]鉴于上述问题，本专利技术提供用于克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种速度调节控制方法
、
装置
、
设备及存储介质
。
[0007]本专利技术提供了如下方案：
[0008]一种速度调节控制方法，包括：
[0009]确定轮腿双足机器人的速度调节用动力学模型；
[0010]确定所述轮腿双足机器人的速度调节姿态，所述速度调节姿态用于使所述轮腿双足机器人在速度调节过程中保持身体平衡；
[0011]根据所述动力学模型以及所述速度调节姿态确定目标控制器，所述目标控制器用于在所述轮腿双足机器人在速度调节过程中对所述速度调节姿态进行跟踪控制，以使所述轮腿双足机器人在速度调节过程中持续保持身体平衡
。
[0012]优选地：所述动力学模型基于拉格朗日方法建立获得
。
[0013]优选地：所述动力学模型由下式表示：
[0014][0015]式中：
q
＝
[
θ
w
，
θ
q
]T
为关节坐标集，
θ
w
为轮子角度坐标，
θ
q
为机器人关节坐标，
D(q)
为惯性矩阵，为科氏与重力项，
u
为力矩输入，
B
为表征力矩输入的常数矩阵
。
[0016]优选地：所述速度调节姿态包括等效倒立摆模型的质心与竖直方向的夹角
γ
。
[0017]优选地：所述夹角
γ
的取值范围为
‑5°
≤
γ
≤5
°
。
[0018]优选地：所述根据所述动力学模型以及所述速度调节姿态确定目标控制器包括：
[0019]确定轮腿双足机器人的系统输出为：
[0020]y
＝
θ
q
(t)
‑
θ
q
，
d
[0021]采用线性化反馈控制方法对系统输出求导：
[0022][0023]对上式进一步求导：
[0024][0025]由于故：
[0026][0027]进一步地，结合动力学模型有：
[0028][0029]确定所述控制器为：
[0030][0031]式中：
θ
q
，
d
为速度调节姿态，
K
p
＞0，
K
d
＞0，
ε
＞0均为常数
。
[0032]一种速度调节控制装置，包括：
[0033]动力学模型确定单元，用于确定轮腿双足机器人的速度调节用动力学模型；
[0034]速度调节姿态确定单元，用于确定所述轮腿双足机器人的速度调节姿态，所述速度调节姿态用于使所述轮腿双足机器人在速度调节过程中保持身体平衡；
[0035]速度调节姿态跟踪控制单元，用于根据所述动力学模型以及所述速度调节姿态确定目标控制器，所述目标控制器用于在所述轮腿双足机器人在速度调节过程中对所述速度调节姿态进行跟踪控制，以使所述轮腿双足机器人在速度调节过程中持续保持身体平衡
。
[0036]一种速度调节控制设备，所述设备包括处理器以及存储器：
[0037]所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；
[0038]所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行上述的速度调节控制方法
。
[0039]一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质用于存储程序代码，所述程序代码用于执行上述的速度调节控制方法
。
[0040]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
[0041]本申请实施例提供的一种速度调节控制方法
、
装置
、
设备及存储介质，该方法首先建立速度调节的动力学模型，然后设计合适的速度调节姿态，最后设计合适的控制器对调节姿态进行跟踪控制，采用该方法使得机器人在进行速度调节的同时还可保持身体姿态的平衡，因而可有效用于轮腿双足机器人的实际控制
。
[0042]当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点
。
附图说明
[0043]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍
。
显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图
。
[0044]图1是本专利技术实施例提供的一种速度调节控制方法的流程图；
[0045]图2是本专利技术实施例提供的轮腿双足机器人平面运动模型示意图；
[0046]图3是本专利技术实施例提供的一种速度调节控制装置的示意图；
[0047]图4是本专利技术实施例提供的一种速度调节控制设备的示意图
。
具体实施方式
[0048]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚
、
完整地描述
。
显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例
。
基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围
。
[0049]参见图1，为本专利技术实施例提供的一种速度调节控制方法，如图1所示，该方法可本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种速度调节控制方法，其特征在于，包括：确定轮腿双足机器人的速度调节用动力学模型；确定所述轮腿双足机器人的速度调节姿态，所述速度调节姿态用于使所述轮腿双足机器人在速度调节过程中保持身体平衡；根据所述动力学模型以及所述速度调节姿态确定目标控制器，所述目标控制器用于在所述轮腿双足机器人在速度调节过程中对所述速度调节姿态进行跟踪控制，以使所述轮腿双足机器人在速度调节过程中持续保持身体平衡
。2.
根据权利要求1所述的速度调节控制方法，其特征在于，所述动力学模型基于拉格朗日方法建立获得
。3.
根据权利要求2所述的速度调节控制方法，其特征在于，所述动力学模型由下式表示：式中：
q
＝
[
θ
w
，
θ
q
]
T
为关节坐标集，
θ
w
为轮子角度坐标，
θ
q
为机器人关节坐标，
D(q)
为惯性矩阵，为科氏与重力项，
u
为力矩输入，
B
为表征力矩输入的常数矩阵
。4.
根据权利要求1所述的速度调节控制方法，其特征在于，所述速度调节姿态包括等效倒立摆模型的质心与竖直方向的夹角
γ
。5.
根据权利要求4所述的速度调节控制方法，其特征在于，所述夹角
γ
的取值范围为
‑5°
≤
γ
≤5
°
。6.
根据权利要求1所述的速度调节控制方法，其特征在于，所述根...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱松柏，陈鹏，袁海辉，
申请(专利权)人：中国兵器装备集团自动化研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。