足式机器人地面支反力估计方法技术

本发明专利技术涉及足式机器人地面支反力估计方法，一种足式机器人地面支反力估计方法，应用于足式机器人，所述足式机器人具有依次串联的髋部展收关节、髋部屈伸关节、膝关节；其中，所述髋部展收关节绕X轴旋转，所述髋部屈伸关节绕Y轴旋转，所述足式机器人的地面支反力由髋部展收关节、髋部屈伸关节、膝关节的计算力矩；其由所述足式机器人的运动状态以及驱动力矩以及各关节后的腿部重心对各关节转轴的力矩综合计算得到。该地面支反力估计方法仅需要关节力矩信息和单腿模型参数，是一种本体感知估计方法，不增加额外传感器；具有不增加额外传感器、不依赖机器人整机模型参数、算法复杂度低、估计误差低等优点。关键技术要点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机器人运动控制，具体涉及一种足式机器人地面支反力估计方法。

技术介绍

1、足式机器人在复杂地形和动态任务中展现出独特优势，基于模型优化的足式机器人控制方法表现出了非常优秀的动态运动性能。这种控制方法通过模型预测控制算法（mpc）来优化估计足式机器人最优地面支反力（grf），再通过全身运动控制（wbc）生成关节控制力矩从而实现对机器人的控制。因此通过各种方式获得实际的grf对优化mpc算法十分重要，此外，实际的grf也可以用来估计触地状态，可以进一步提升控制系统的稳定性和鲁棒性。

2、当前常用的grf测算方法有传感器测量法和算法估计法。传感器测量法通常在足底安装压力传感器、气压传感器、力矩传感器等测量元件进行直接测量，其优点是精度高、适应性强，缺点是寿命短、负载小、需要额外的线束导致安装麻烦。算法估计法通常通过采集本体的imu信息、关节位置/速度/加速度、关节力矩等信息，基于浮动基座动力学、雅可比映射或者基于深度学习等算法进行估计。基于浮动基座动力学和雅可比映射算法估计grf需要准确的机器人全身模型参数，通常智能通过近似的方法获得（本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种足式机器人地面支反力估计方法，应用于足式机器人，其特征在于，所述足式机器人具有依次串联的髋部展收关节、髋部屈伸关节、膝关节；其中，所述髋部展收关节绕X轴旋转，所述髋部屈伸关节绕Y轴旋转，所述膝关节绕Y轴旋转；

2.如权利要求1所述的足式机器人地面支反力估计方法，其特征在于，髋部展收关节、髋部屈伸关节、膝关节的计算力矩分别为：

3.如权利要求1所述的足式机器人地面支反力估计方法，其特征在于，所述髋部展收关节的输入力矩、所述髋部屈伸关节的输入力矩、所述膝关节的输入力矩由对应关节电机的电输入参数确定。

4. 如权利要求1所述的足式机器人地面支反力估计...

【技术特征摘要】

1.一种足式机器人地面支反力估计方法，应用于足式机器人，其特征在于，所述足式机器人具有依次串联的髋部展收关节、髋部屈伸关节、膝关节；其中，所述髋部展收关节绕x轴旋转，所述髋部屈伸关节绕y轴旋转，所述膝关节绕y轴旋转；

2.如权利要求1所述的足式机器人地面支反力估计方法，其特征在于，髋部展收关节、髋部屈伸关节、膝关节的计算力矩分别为：

3.如权利要求1所述的足式机器人地面支反力估计方法，其特征在于，所述髋部展收关节...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁论飞，陆荣信，梁斌，刘厚德，闫刚，兰斌，朱晓俊，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：