一种确定仿人机器人的抗扰动能力的方法技术

本发明专利技术公开了一种确定仿人机器人的抗扰动能力的方法，属于机器人技术领域。所述方法步骤如下：根据仿人机器人参数，使用线性倒立摆模型对其建模；在倒立摆模型受到扰动的情况下，根据仿人机器人稳定判断准则ZMP理论，机器人质量中心点在地面的投影到脚尖时，机器人速度刚好减为零时的状态称为极限稳定状态；本方法根据使不同的机器人达到极限稳定状态的最大外力扰动的大小不同来评估机器人抗扰动能力。本发明专利技术所提的方法计算简单并且考虑机器人的稳定性相关参数，能达到很好的确定不同仿人机器人抗干扰能力大小的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术公开了，属于机器人

技术介绍
仿人机器人具有人的外形特征，可以更好地适应人类的生活环境，从而更好地为人们服务。近几十年来，国内外掀起了研究仿人机器人的热潮，其研究内容主要包括稳定行走、灵巧作业、人机交互、表情识别等方面。仿人机器人的双足步行是一个复杂的过程。为了描述仿人机器人最基本的步行能力，诸多动力学模型已被建立起来，比较常见的比如基于单腿的二连杆模型、三连杆模型和基于双腿的倒立摆模型、五连杆模型和七连杆模型。其中，倒立摆模型假定机器人上体的所有质量几乎都集中在腰部中心，足和腿的质量相对于上体的质量，可以忽略不计。这种倒立摆模型在仿人机器人双足步行领域被广泛使用。近几年来，由于人机交互的安全及机器人抗未知干扰的需求，基于力控制的仿人机器人的研究越来越受到欢迎。作为一种常见的人机交互方式，机器人抗推力的研究成为一种典型的研究机器人抗干扰的例子。一般来说，推力作用到机器人身上一段时间，能使机器人产生一个额外的初速度，机器人要产生一个新的运动来恢复所受到的干扰。根据不同的动力学建模方法所得到的仿人机器人具有不同的抗扰动能力。到目前为止，还没有一种确定仿人机器人抗扰动能力大小的方法。大多数学者都简单的用仿人机器人所能受到的最大的冲量除以机器人全身质量作为判断准则。但是，这两个参数不能完全说明机器人鲁棒性大小，因为仿人机器人的脚的尺寸以及质量中心点(COM)的高度也会影响机器人的抗扰动能力。现有技术中没有利用仿人机器人的脚的尺寸及质量中心点的高度确定仿人机器人的抗扰动能力的方法。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种简单高效的仿人机器人的抗扰动能力的评估方法。本专利技术采用的技术方案如下—种确定仿人机器人的抗扰动能力的方法，所述方法包括以下步骤根据仿人机器人参数，用倒立摆模型对其建模；根据线性倒立摆的轨道能量理论，求出机器人受推力后质量中心点的初始速度V0;根据机器人稳定准则ZMP理论及动量定理，计算该仿人机器人所能受到的最大扰动；根据该仿人机器人所受不同最大扰动确定该仿人机器人的抗扰动能力。优选地，所述计算该仿人机器人所能受到的最大扰动的步骤包括求出机器人所能承受:的最大干扰冲量Imax。优选地，所述根据该仿人机器人所受不同最大扰动确定该仿人机器人的抗扰动能力的步骤包括根据该仿人机器人所能承受的最大冲量，建立评估仿人机器人抗扰动能力准则，仿人机器人抗干扰的鲁棒性评价准则为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种确定仿人机器人的抗扰动能力的方法，所述方法包括以下步骤：根据仿人机器人参数，用倒立摆模型对其建模；根据线性倒立摆的轨道能量理论，求出机器人受推力后质量中心点的初始速度V0；根据机器人稳定准则ZMP理论及动量定理，计算该仿人机器人所能受到的最大扰动；根据该仿人机器人所受不同最大扰动确定该仿人机器人的抗扰动能力。

【技术特征摘要】
1.一种确定仿人机器人的抗扰动能力的方法，所述方法包括以下步骤根据仿人机器人参数，用倒立摆模型对其建模；根据线性倒立摆的轨道能量理论，求出机器人受推力后质量中心点的初始速度V。； 根据机器人稳定准则ZMP理论及动量定理，计算该仿人机器人所能受到的最大扰动； 根据该仿人机器人所受不同最大扰动确定该仿人机器人的抗扰动能力。2.根据权利要求1所述的确定仿人机器人...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄强，马淦，李敬，陈学超，余张国，张伟民，张思，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：