一种复杂环境下足式机器人分层步态规划方法技术

技术编号:42586913 阅读:21 留言:0更新日期:2024-09-03 18:03
本发明专利技术公开了一种复杂环境下足式机器人分层步态规划方法,分为外层规划与内层规划,外层规划确定每条腿的迈步方向,内层规划根据迈步方向确定足端运动轨迹。同时内外层规划均由经验规划与学习规划两部分组成。经验规划根据系统模型规划相应动作,学习规划采用强化学习的方法做出规划。将经验规划与学习规划结果进行加权融合作为最终规划结果。融合权重随着强化学习的训练,逐渐向学习规划偏移。外层经验规划采用ZMP法,通过改变支撑腿的位置增大稳定裕度。内层规划采用摆线作为足端运动轨迹,根据ZMP稳定裕度与运动方向确定椭圆轨迹的参数。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于机器人运动规划领域,具体涉及一种复杂环境下足式机器人分层步态规划方法


技术介绍

1、目前常见的足式机器人步态规划都采用行走、对角等步态(对角线上的两只脚同时抬起或落下),机器人按照固定规律抬脚落脚,而没有考虑地形条件。或者以对角步态为基础,根据地形条件改变步幅大小,而没有改变抬脚的顺序,也没有根据地形条件选择性的抬起某条腿。而真实的四足动物在复杂地形环境下,没有固定的步态,每条腿抬起还是落下是根据地形状况及身体状态临时确定的。这些方法规划出来的步态显得机械,在复杂的地形下运动适应性差,效率较低,稳定性也不高。


技术实现思路

1、本专利技术针对目前足式机器人运动规划方法存在的问题,提出一种复杂环境下足式机器人分层步态规划方法,使机器人以随机步态通过不同的地形环境,提高运动的效率与灵活性。

2、实现本专利技术的技术解决方案为:一种复杂环境下足式机器人分层步态规划方法,其特征在于:面向复杂地形的随机步态,不预先设定每条腿的迈腿顺序,而是根据机器人状态与环境状态,独立地确定每一条腿下一步的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种复杂环境下足式机器人分层步态规划方法,其特征在于:面向复杂地形的随机步态,不预先设定每条腿的迈腿顺序,而是根据机器人状态与环境状态,独立地确定每一条腿下一步的迈腿方向;整个步态规划采用分层规划方式,外层规划用于确定迈腿的方向,内层规划用于生成足端运动轨迹;外层规划和内层规划都由经验规划和学习规划两部分组成,然后进行融合;机器人在初始化后,进行状态观测,根据观测的结果确定是否进行外层规划;只有在有摆动腿进入支撑相时进行外层规划。

2.根据权利要求1所述的复杂环境下足式机器人分层步态规划方法,其特征在于,具体包括以下步骤:

3.根据权利要求1所述的复杂环境下足...

【技术特征摘要】

1.一种复杂环境下足式机器人分层步态规划方法,其特征在于:面向复杂地形的随机步态,不预先设定每条腿的迈腿顺序,而是根据机器人状态与环境状态,独立地确定每一条腿下一步的迈腿方向;整个步态规划采用分层规划方式,外层规划用于确定迈腿的方向,内层规划用于生成足端运动轨迹;外层规划和内层规划都由经验规划和学习规划两部分组成,然后进行融合;机器人在初始化后,进行状态观测,根据观测的结果确定是否进行外层规划;只有在有摆动腿进入支撑相时进行外层规划。

2.根据权利要求1所述的复杂环境下足式机器人分层步态规划方法,其特征在于,具体包括以下步骤:

3.根据权利要求1所述的复杂环境下足式机器人分层步态规划方法,其特征在于,所述步骤一,通过传感器获取机器人及环境状态,根据足端触地状态是否发生变化,具体步骤如下:

4.根据权利要求1所述的复杂环境下足式机器人分层步态规划方法,其特征在于,所述步骤二,根据获取的环境状态和机器人状态,进行外层规划,选择需要变换位置的足端...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨凯王佳慧袁浩王军
申请(专利权)人:中国矿业大学
类型:发明
国别省市:

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