适应易滑路面行走的机器人步态控制方法、设备及双足机器人技术

本发明专利技术公开了一种适应易滑路面行走的机器人步态控制方法、设备及双足机器人。采用强化学习与MPC结合控制方式，控制机器人进行正常步态行走，并实时采集各关节电机及足部传感器数据；判断机器人状态：当机器人可能发生倾覆时，则进入缓慢步态模式，可能发生倾覆判断标准为，在模拟推演环境中推演未来n步的状态，判断第n步是否呈现倾覆趋势；当机器人发生倾覆时，则进入高频步态模式，并设计相关的步态调控方式。解决了双足机器人在湿滑路面容易滑倒；并且滑倒发生时难以补救的问题。提高了机器人在复杂路面上稳健行走的能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机器人领域，具体涉及一种适应易滑路面行走的机器人步态控制方法、设备及双足机器人。

技术介绍

1、双足机器人是拟人化的机器，旨在模仿人类的运动和行为。然而，它们在湿滑的地面上很容易滑倒，可能造成非常昂贵的损失。尽管机器人的运动取得了重大进展，但在湿滑的地板上行走仍然是一个困难且未解决的问题，具有很大的进一步改进潜力。正如人类能利用感官反馈信息预测到将要滑倒时采取适应性措施避免滑倒一样，我们认为双足机器人应该依靠反馈机制来实现同样的目标，提高它们在湿滑的路面稳健行走的能力。

2、为了实现运动效率轨迹跟踪，双足机器人的设计需要额外的复杂度。为此，需要实现两个主要的并行控制器：一个用于高级轨迹跟踪，另一个与维持指定的运动步态有关，即腿部之间的规定相位关系。双足机器人中常用的高级控制方法依赖于模型预测控制(mpc)。mpc 是一种著名的控制策略，近几十年来在高校研究和工业领域中都得到了广泛应用。特别地，线性模型预测控制 (lmpc) 假设系统动态可以有效地近似为线性，简化机器人模型配置，减轻腿部惯性，解决了高级转向控制问题。

3本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种适应易滑路面行走的机器人步态控制方法，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的适应易滑路面行走的机器人步态控制方法，其特征在于：

3.根据权利要求2所述的适应易滑路面行走的机器人步态控制方法，其特征在于：各奖励项定义如下：

4.根据权利要求1所述的适应易滑路面行走的机器人步态控制方法，其特征在于：

5.根据权利要求1所述的适应易滑路面行走的机器人步态控制方法，其特征在于：对机器人未来n步的预测中，将机器人简化为一个集中质量位于质心的倒立摆系统，支撑脚与地面的接触点视为摆的支点，建立动力学模型，采用线性倒立摆模型LIPM，假设质心高度固...

【技术特征摘要】

1.一种适应易滑路面行走的机器人步态控制方法，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的适应易滑路面行走的机器人步态控制方法，其特征在于：

3.根据权利要求2所述的适应易滑路面行走的机器人步态控制方法，其特征在于：各奖励项定义如下：

4.根据权利要求1所述的适应易滑路面行走的机器人步态控制方法，其特征在于：

5.根据权利要求1所述的适应易滑路面行走的机器人步态控制方法，其特征在于：对机器人未来n步的预测中，将机器人简化为一个集中质量位于质心的倒立摆系统，支撑脚与地面的接触点视为摆的支点，建立动力学模型，采用线性倒立摆模型lipm，假设质心高度固定，满足如下动力学方程：

6.根据权利要求5所述的适应易滑路面行...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹勤，吕湘东，王云鹤，杜博，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：