【技术实现步骤摘要】
本申请属于机器人，尤其涉及一种机器人控制方法、装置、计算机可读存储介质及机器人。
技术介绍
1、两轮足机器人为由两条腿连接两个轮子进行移动的机器人，为了使两轮足机器人在运动中减小倾倒的几率，两轮足机器人的平衡控制对于两轮足机器人至关重要。
2、在现有技术中，一般可以使用比例积分微分(proportional integralderivative，pid)控制器来进行机器人控制，使得机器人保持平衡。然而，由于两轮足机器人的非线性动力学特性，使得控制问题更为复杂，且容易受到外部干扰的影响，鲁棒性较差，难以在复杂的地形环境中保持平衡。
技术实现思路
1、有鉴于此，本申请实施例提供了一种机器人控制方法、装置、计算机可读存储介质及机器人，以解决现有的机器人控制方法容易受到外部干扰的影响，鲁棒性较差，难以在复杂的地形环境中保持平衡的问题。
2、本申请实施例的第一方面提供了一种机器人控制方法，可以包括：
3、确定两轮足机器人的动力学模型；
4、根据所述动力学模型确定所述两轮足机器人的滑模面；
5、根据所述滑模面确定所述两轮足机器人的双幂次趋近律和滑模控制律；
6、根据所述滑模面、所述双幂次趋近律和所述滑模控制律对所述两轮足机器人进行控制。
7、在第一方面的一种具体实现方式中，所述根据所述滑模面、所述双幂次趋近律和所述滑模控制律对所述两轮足机器人进行控制，可以包括：
8、根据所述动力学模型和所述滑模面确
9、根据所述滑模面、所述双幂次趋近律、所述滑模控制律和所述自适应律对所述两轮足机器人进行控制。
10、在第一方面的一种具体实现方式中，所述根据所述滑模面、所述双幂次趋近律、所述滑模控制律和所述自适应律对所述两轮足机器人进行控制，可以包括：
11、根据所述滑模控制律和所述自适应律确定所述两轮足机器人的自适应滑模控制律；
12、根据所述滑模面、所述双幂次趋近律和所述自适应滑模控制律对所述两轮足机器人进行控制。
13、在第一方面的一种具体实现方式中，所述确定两轮足机器人的动力学模型，可以包括：
14、确定所述两轮足机器人简化后的轮式倒立摆模型参数；
15、根据所述轮式倒立摆模型参数，确定所述两轮足机器人的动力学模型。
16、在第一方面的一种具体实现方式中，所述确定所述两轮足机器人简化后的轮式倒立摆模型参数，可以包括：
17、将所述两轮足机器人简化为由本体、两条腿和两个轮子构成的轮式倒立摆模型；
18、根据所述轮式倒立摆模型，确定所述轮式倒立摆模型参数包括以下参数中的一项或者多项：本体质量、轮子质量、轮子半径、两个轮子之间的距离、倒立摆高度、本体绕预设的三维坐标系轴的惯量、轮子绕预设的三维坐标系轴的惯量、前进角度、倾斜角度和转向角度。
19、在第一方面的一种具体实现方式中，所述根据所述动力学模型确定所述两轮足机器人的滑模面，可以包括：
20、根据下式确定所述两轮足机器人的滑模面：
21、
22、其中，e为所述两轮足机器人的系统状态误差，e＝x-xd＝[e1 e3]t，x为所述两轮足机器人的实际系统状态，x＝[q1 q3]t，q1为所述两轮足机器人的实际前进角度，q3为所述两轮足机器人的实际转向角度，xd为所述两轮足机器人的期望系统状态，xd＝[q1d q3d]t，q1d为所述两轮足机器人的期望前进角度，q3d为所述两轮足机器人的期望转向角度，e1为所述两轮足机器人的前进角度误差，e3为所述两轮足机器人的转向角度误差，s为所述滑模面，s1为所述滑模面的第一分量，s2为所述滑模面的第二分量，λ为滑模面参数矩阵，λ1为第一滑模面参数，λ2为第二滑模面参数。
23、在第一方面的一种具体实现方式中，所述根据所述滑模面确定所述两轮足机器人的双幂次趋近律和滑模控制律，可以包括：
24、根据下式确定所述两轮足机器人的双幂次趋近律：
25、
26、其中，sgn为符号函数，k1为第一趋近律参数，k2为第二趋近律参数，δ1为第一幂次参数，δ2为第二幂次参数，δ1+δ2＝2。
27、本申请实施例的第二方面提供了一种机器人控制装置，可以包括：
28、动力学模型确定模块，用于确定两轮足机器人的动力学模型；
29、滑模面确定模块，用于根据所述动力学模型确定所述两轮足机器人的滑模面；
30、趋近律和控制律确定模块，用于根据所述滑模面确定所述两轮足机器人的双幂次趋近律和滑模控制律；
31、机器人控制模块，用于根据所述滑模面、所述双幂次趋近律和所述滑模控制律对所述两轮足机器人进行控制。
32、在第二方面的一种具体实现方式中，所述机器人控制模块可以包括：
33、自适应律确定单元，用于根据所述动力学模型和所述滑模面确定所述两轮足机器人的自适应律；
34、自适应控制单元，用于根据所述滑模面、所述双幂次趋近律、所述滑模控制律和所述自适应律对所述两轮足机器人进行控制。
35、在第二方面的一种具体实现方式中，所述自适应控制单元可以具体用于：根据所述滑模控制律和所述自适应律确定所述两轮足机器人的自适应滑模控制律；根据所述滑模面、所述双幂次趋近律和所述自适应滑模控制律对所述两轮足机器人进行控制。
36、在第二方面的一种具体实现方式中，所述动力学模型确定模块可以包括：
37、模型参数确定单元，用于确定所述两轮足机器人简化后的轮式倒立摆模型参数；
38、动力学模型确定单元，用于根据所述轮式倒立摆模型参数，确定所述两轮足机器人的动力学模型。
39、在第二方面的一种具体实现方式中，所述模型参数确定单元可以具体用于：将所述两轮足机器人简化为由本体、两条腿和两个轮子构成的轮式倒立摆模型；根据所述轮式倒立摆模型，确定所述轮式倒立摆模型参数包括以下参数中的一项或者多项：本体质量、轮子质量、轮子半径、两个轮子之间的距离、倒立摆高度、本体绕预设的三维坐标系轴的惯量、轮子绕预设的三维坐标系轴的惯量、前进角度、倾斜角度和转向角度。
40、在第二方面的一种具体实现方式中，所述滑模面确定模块可以具体用于根据下式确定所述两轮足机器人的滑模面：
41、
42、其中，e为所述两轮足机器人的系统状态误差，e＝x-xd＝[e1 e3]t，x为所述两轮足机器人的实际系统状态，x＝[q1 q3]t，q1为所述两轮足机器人的实际前进角度，q3为所述两轮足机器人的实际转向角度，xd为所述两轮足机器人的期望系统状态，xd＝[q1d q3d]t，q1d为所述两轮足机器人的期望前进角度，q3d为所述两轮足机器人的期望转向角度，e1为所述两轮足机器人的前进角度误差，e3为所述两轮足机器人的转向角度误差，s为所述滑本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种机器人控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的机器人控制方法，其特征在于，所述根据所述滑模面、所述双幂次趋近律和所述滑模控制律对所述两轮足机器人进行控制，包括：
3.根据权利要求2所述的机器人控制方法，其特征在于，所述根据所述滑模面、所述双幂次趋近律、所述滑模控制律和所述自适应律对所述两轮足机器人进行控制，包括：
4.根据权利要求1所述的机器人控制方法，其特征在于，所述确定两轮足机器人的动力学模型，包括：
5.根据权利要求4所述的机器人控制方法，其特征在于，所述确定所述两轮足机器人简化后的轮式倒立摆模型参数，包括：
6.根据权利要求1至5中任一项所述的机器人控制方法，其特征在于，所述根据所述动力学模型确定所述两轮足机器人的滑模面，包括：
7.根据权利要求6所述的机器人控制方法，其特征在于，所述根据所述滑模面确定所述两轮足机器人的双幂次趋近律和滑模控制律，包括：
8.一种机器人控制装置，其特征在于，包括：
9.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算
10.一种机器人，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7中任一项所述的机器人控制方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种机器人控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的机器人控制方法，其特征在于，所述根据所述滑模面、所述双幂次趋近律和所述滑模控制律对所述两轮足机器人进行控制，包括：
3.根据权利要求2所述的机器人控制方法，其特征在于，所述根据所述滑模面、所述双幂次趋近律、所述滑模控制律和所述自适应律对所述两轮足机器人进行控制，包括：
4.根据权利要求1所述的机器人控制方法，其特征在于，所述确定两轮足机器人的动力学模型，包括：
5.根据权利要求4所述的机器人控制方法，其特征在于，所述确定所述两轮足机器人简化后的轮式倒立摆模型参数，包括：
6.根据权利要求1至5中任一项所述的机器人控制方...
【专利技术属性】
技术研发人员：闫萌，周江琛，陈春玉，谭欢，
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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