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无主动转向自由度的四轮足机器人及转向控制方法及系统技术方案

技术编号:40936735 阅读:39 留言:0更新日期:2024-04-18 14:55
本发明专利技术公开一种无主动转向自由度的四轮足机器人及转向控制方法及系统,涉及机器人自动控制技术领域,实现对无主动转向自由度的四轮足机器人的大角度转向控制,方法包括:获取机器人当前躯干位姿,基于期望躯干位姿,控制躯干转向,并根据腿部多个关节角度与躯干位姿之间的关系,获取躯干转向后位姿的腿部多关节角度,以此控制四轮足机器人腿部运动,完成偏航控制;基于非转向轮的期望速度,采用关节角速度PD控制法控制车轮驱动关节,完成非转向轮的滚动控制;根据四轮足机器人的差速模型转向运动分析,基于期望转向角速度,控制左右车轮差速来产生转向角速度,完成非转向轮的转向控制。本发明专利技术解决机器人采用非转向轮且不能大角度转弯的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机器人自动控制,尤其涉及一种无主动转向自由度的四轮足机器人及转向控制方法及系统


技术介绍

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息,不必然构成在先技术。

2、近年来,随着机器人应用技术的不断发展,各种形式的机器人应运而生,并逐渐融入到人类社会中,扮演着重要的角色。四足机器人作为一个重要的研究课题,近年来受到各界学者的关注。四足机器人按结构可分为足式、轮式,足式机器人对环境要求不高,能够适应复杂地形,但是能耗大,运动速度缓慢;轮式机器人具有较高的运动速度,但是地形适应能力差,环境适应性方面不足。

3、而对于移动机器人来说,由于其应用场景多为非结构环境,整体环境较为复杂,因此,需要机器人具有较强的地形适应能力的同时,也具有较好的机动性能。为此,目前还提出了轮足混合式机器人,该机器人摒弃上述两者缺点,综合各自优点,成为机器人研究领域的热点方向。然而,专利技术人发现,现有技术中对轮足式机器人的转弯控制分析较少,而且考虑到四轮足机器人由于腿部重量的限制,且加上主动转向电机后会使控制算法复杂,腿部重量太重也不利本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种无主动转向自由度的四轮足机器人,其特征是,包括四轮足机器人本体、控制器和电机;

2.一种四轮足机器人转向控制方法,应用于如权利要求1所述的无主动转向自由度的四轮足机器人,其特征是,包括:

3.如权利要求2所述的四轮足机器人转向控制方法,其特征是,腿部多个关节角度与躯干位姿之间关系的获取,包括:

4.如权利要求3所述的四轮足机器人转向控制方法,其特征是,对四轮足机器人进行正运动学建模,包括:

5.如权利要求3所述的四轮足机器人转向控制方法,其特征是,对四轮足机器人进行单腿运动学建模,包括:

6.如权利要求3所述的四轮足机器...

【技术特征摘要】

1.一种无主动转向自由度的四轮足机器人,其特征是,包括四轮足机器人本体、控制器和电机;

2.一种四轮足机器人转向控制方法,应用于如权利要求1所述的无主动转向自由度的四轮足机器人,其特征是,包括:

3.如权利要求2所述的四轮足机器人转向控制方法,其特征是,腿部多个关节角度与躯干位姿之间关系的获取,包括:

4.如权利要求3所述的四轮足机器人转向控制方法,其特征是,对四轮足机器人进行正运动学建模,包括:

5.如权利要求3所述的四轮足机器人转向控制方法,其特征是,对四轮足机器人进行单腿运动学建模,包括:

6.如权利要求3所述的四轮足机器人转向控制方法,其特征是...

【专利技术属性】
技术研发人员:柴汇张国璇朱传乐宋锐侯晋冕付鹏王明辉
申请(专利权)人:山东大学
类型:发明
国别省市:

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