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一种四足机器人落足与机体协调控制方法技术

技术编号:39737680 阅读:19 留言:0更新日期:2023-12-17 23:39
本发明专利技术提供一种四足机器人落足与机体协调控制方法,所述方法包括:获取目标区域内的高程信息,并根据所述高程信息计算平衡落足点,分别计算新落足和当前支撑足的运动学参数,并根据新落足和当前支撑足的运动学参数计算当前位姿下的压力中心;计算所述平衡落足点的平面位置,根据所述平衡落足点的平面位置和所述当前支撑足的运动学参数计算稳定压力中心;从而利用落足点和相关的机体稳定的融合信息,在保证安全落足的同时,机器人身体进行协调适应

【技术实现步骤摘要】
一种四足机器人落足与机体协调控制方法


[0001]本专利技术涉及机器人控制
,尤其涉及一种四足机器人落足与机体协调控制方法


技术介绍

[0002]四足机器人相比于传统的轮式

履带式车辆,可通过选择离散的摆动腿落足点,因此可适应高原

山地等复杂的地形

目前,四足机器人主要依靠落足点实现机器人的平衡,当遇到较大尺寸的障碍物时,在机器人越障时,机器人会通过选择安全的落足点实现对机器人的跨越,然而,当安全的落足点超出稳定的控制范围时,即机器人在大跨步越障时,机器人的动态稳定性将大大降低,甚至会发生倾覆的危险

[0003]有鉴于此,提供一种用于四足机器人落足与机体协调的控制方法,以解决机器人跨越大尺寸障碍物时稳定性较差的问题,从而提高足式机器人在跨越障碍物时的落足稳定性,进而提高足式机器人在复杂地形的通过性能,就成为本领域技术人员亟待解决的问题


技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种四足机器人落足与机体协调控制方法,以解决现本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种四足机器人落足与机体协调控制方法,其特征在于,包括:获取目标区域内的高程信息,并根据所述高程信息计算平衡落足点;分别计算新落足和当前支撑足的运动学参数,并根据新落足和当前支撑足的运动学参数计算当前位姿下的压力中心;计算所述平衡落足点的平面位置,根据所述平衡落足点的平面位置和所述当前支撑足的运动学参数计算稳定压力中心;基于所述压力中心与稳定压力中心之间的偏移量构建机身控制模型,并通过所述机身控制模型计算足部作用力;以所述足部作用力作为输入,构建协调控制模型,并通过所述协调控制模型计算当前位姿下的关节运动参数,以使足式机器人的控制装置根据所述关节运动参数输出控制指令,所述控制指令用于控制所述足式机器人的腿部关节动作
。2.
根据权利要求1所述的四足机器人落足与机体协调控制方法,其特征在于,获取目标区域内的高程信息,并根据所述高程信息计算平衡落足点,具体包括:获取目标区域内的高程信息,并基于所述高程信息生成高程图;根据所述高程信息计算目标区域内的高程标准差;在所述高程标准差小于预设的标准差阈值

且所述高程信息大于预设的高程阈值的情况下,则计算平衡落足点
。3.
根据权利要求1所述的四足机器人落足与机体协调控制方法,其特征在于,基于所述目标落足点位置,分别计算新落足和当前支撑足的运动学参数,并根据新落足和当前支撑足的运动学参数计算当前位姿下的压力中心,具体包括:利用机器人腿部运动学算法和采集的惯性数据,计算当前支撑足的竖直方向力和平面位置,以及新落足的竖直方向力和平面位置;根据当前支撑足的竖直方向力和平面位置,以及新落足的竖直方向力和平面位置,计算得到当前位姿下的压力中心
。4.
根据权利要求3所述的四足机器人落足与机体协调控制方法,其特征在于,利用第一表达式和第二表达式,计算当前位姿下的压力中心的
x、y
方向位置;所述第一表达式为:所示第二表达式为:式中,
F
zi
为第
i
个支撑足的竖直方向力,
F
z
σ
j
为第
j
个新落足的竖直方向力,
p
σ
xj
、p
σ
yj
为第
j
个新落足的
x、y
方向位置,
p
ix
、p
iy
为第
i
个当前支撑足的
x、y
方向位置,
p

cop_x
、p

cop_y
为压力...

【专利技术属性】
技术研发人员:许鹏范文慧刘义
申请(专利权)人:清华大学
类型:发明
国别省市:

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