【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机器人运动规划领域,具体地,涉及ー种。
技术介绍
作为ー种机电一体化系统,机器人吸引了越来越多研究者的关注。机器人的移动方式主要分为轮式移动与腿式移动两种。轮式移动机器人在控制上相对简单,主要应用于平坦地形或近似平坦地形。腿式移动机器人在控制上相对复杂,但具有优良的越障性能,可以应对复杂地形,例如丛林或丘陵环境。腿式移动机器人按照机械腿的数目,可以分为双足、四足、六足、八足机器人等。其中,四足机器人作为对常见哺乳动物的仿生,一方面具备良好的负重能力,另ー方面在机构上比六足、八足机器人更为简洁紧凑。现有技术中公开了多种四足机器人的机械结构,如中国专利申请号201010279765.5的专利技术专利公开了ー种基于混联机构的全方位四足歩行移动装置,中国专利申请号201110106481.0的专利技术专利公开了ー种基于仿生设计的四腿机器人机构,中国专利申请号201110314606.9的专利技术专利公开了ー种新型并联腿结构四足歩行器,中国专利申请号201110314607.3的专利技术专利公开了ー种液压驱动空间混联腿结构四足机器人。机器人运动规划技术是针对机器人的机械结构建立相应运动学模型,根据运动任务与运动环境,在机器人构型空间规划出一条运动路径序列,该序列上的各点对应机器人的ー个具体构型。机器人的运动规划是机器人自主移动的前提条件。经过检索,中国专利申请号201110263058.1的专利技术专利公开了ー种双足机器人的运动规划系统,该系统參照人类跌倒后的站起方式,对机器人对应关节进行运动规划,主要目的是实现跌倒后的平稳起立。然而,现有技术普遍是 ...
【技术保护点】
一种面向复杂地形的四足机器人运动规划方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一:根据四足机器人的运动目标与传感器检测到的局部环境信息和地形信息确定四足机器人在当前时刻的运动方向,生成四足机器人在笛卡尔空间的局部运动目标;步骤二:根据四足机器人在笛卡尔空间的局部运动目标与传感器检测到的地形信息,利用快速随机扩展树算法,在四足机器人构型空间生成运动路径序列,依照该运动路径序列运动,直至四足机器人到达局部运动目标;步骤三:重复步骤一与步骤二,直至四足机器人到达设定目标点。
【技术特征摘要】
1.种面向复杂地形的四足机器人运动规划方法,其特征在于,包括以下步骤: 步骤ー:根据四足机器人的运动目标与传感器检测到的局部环境信息和地形信息确定四足机器人在当前时刻的运动方向,生成四足机器人在笛卡尔空间的局部运动目标; 步骤ニ:根据四足机器人在笛卡尔空间的局部运动目标与传感器检测到的地形信息,利用快速随机扩展树算法,在四足机器人构型空间生成运动路径序列,依照该运动路径序列运动,直至四足机器人到达局部运动目标; 步骤三:重复步骤一与步骤ニ,直至四足机器人到达设定目标点。2.据权利要求1所述的面向复杂地形的四足机器人运动规划方法,其特征在于,步骤ー进一歩包括以下步骤: 首先,利用激光传感器检测四足机器人前方环境,将四足机器人当前位置与目标点连线,若该连线上无障碍物,则运动方向e为该连线方向,即9=0;否则根据障碍物情况,捜索与当前连线方向所成夹角最小的偏转角,并以该方向为运动方向0 ; 其次,立体视觉传感器对四足机器人前方的地面进行立体建模,根据运动方向9与立体视觉传感器得到的四足机器人前方的地形模型,计算在四足机器人机体坐标系下前方的 平均高度Z1,从而得到四足机器人机体坐标系下笛卡尔空间的局部目标点坐标3.据权利要求1所述的面向复杂地形的四足机器人运动规划方法,其特征在于,步骤ニ具体为: 首先,设四足机器人的12个转动关节为Ji, i = 1,2,3...12,各关节转角范围为[Li, Ui],即各关节转角必须满足L1-J1- Ui ;设在规划初始时刻tQ...
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