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一种基于动力学模型的全向四足机器人节能运动规划方法技术

技术编号:42799593 阅读:24 留言:0更新日期:2024-09-24 20:45
本发明专利技术涉及一种基于动力学模型的全向四足机器人节能运动规划方法,方法包括以下步骤:S1、获得实际场景的障碍物信息;S2、获取四足机器人的实时位姿;S3、若机器人的雷达检测到障碍物信息,则基于参数化的曲线构建避障项,再执行S4,反之直接执行S4;S4、构建位置可行项和方向角平滑项和触地力优化项;S5、求解安全轨迹;S6、判断安全轨迹是否动力学可行,若是,则结束运动规划,反之执行S7;S7、重规划得到可行轨迹,判断可行轨迹是否动力学可行,若是则结束运动规划,反之重复S7。与现有技术相比,本发明专利技术具有降低地面对四足机器人的冲击等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机器人运动规划的,尤其是涉及一种基于动力学模型的全向四足机器人节能运动规划方法


技术介绍

1、四足机器人近年来得到了人们的广泛关注,相比于轮式机器人系统,其拥有更好的灵活性和可靠性。腿足式机器人相比于轮式机器人与履带式机器人,对崎岖地形的适应能力更强,可应用于复杂地形的物质运输、野外勘测、灾祸救援及高危环境作业。

2、当前基于梯度的无欧几里得距离场的运动规划框架主要适用于三维空间中的四旋翼等飞行机器人,而对于二维平面上的机器人,尤其是四足机器人,相关研究较为有限。此外,现有技术在规划过程中往往未从力学角度评估能量消耗,并且执行机构的约束以及着地冲击对下肢结构的影响亦未得到足够的关注。这种疏忽可能导致生成的行进轨迹在实践中不具可行性,并可能引发设备损伤,从而对系统的整体性能产生不利影响。


技术实现思路

1、本专利技术的目的就是为了降低地面对四足机器人的冲击,进而减少由此冲击导致的对机器人部件的损害而提供的一种基于动力学模型的全向四足机器人节能运动规划方法,。>

2、本专利技本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于动力学模型的全向四足机器人节能运动规划方法,其特征在于,方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于动力学模型的全向四足机器人节能运动规划方法,其特征在于,所述根据实时位姿确定的起始点约束,求解最小化加加加速度作为目标函数的优化问题的步骤具体为:

3.根据权利要求2所述的一种基于动力学模型的全向四足机器人节能运动规划方法,其特征在于,所述代价函数为:

4.根据权利要求1所述的一种基于动力学模型的全向四足机器人节能运动规划方法,其特征在于,所述参数化的曲线是由齐次数pn、节点跨度Δt和Nc个控制点{Qi,θi}唯一确定的分段多项式,Q...

【技术特征摘要】

1.一种基于动力学模型的全向四足机器人节能运动规划方法,其特征在于,方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于动力学模型的全向四足机器人节能运动规划方法,其特征在于,所述根据实时位姿确定的起始点约束,求解最小化加加加速度作为目标函数的优化问题的步骤具体为:

3.根据权利要求2所述的一种基于动力学模型的全向四足机器人节能运动规划方法,其特征在于,所述代价函数为:

4.根据权利要求1所述的一种基于动力学模型的全向四足机器人节能运动规划方法,其特征在于,所述参数化的曲线是由齐次数pn、节点跨度δt和nc个控制点{qi,θi}唯一确定的分段多项式,qi∈r3,表示控制点的位置信息,i∈n+,θi表示第i个控制点处机器人的方向角;

5.根据权利要求4所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:季宗瑞董怡
申请(专利权)人:同济大学
类型:发明
国别省市:

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