【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种四足机器人的控制方法,特别是调节四足机器人身体姿态的方法和装置。
技术介绍
四足机器人作为多足机器人的一种,具有极强的对室外复杂地形的适应能力,近年来成为了多足机器人研究领域的研究热点之一。四足机器人在进行移动时,有其固定的步态,此步态是一个周期性的运动。将机器人的四条腿分为两组,左前腿和右后腿为一组,右前腿和左后腿为一组。这两组腿交替支撑、迈步,使机器人移动。为了使四足机器人运动,需要预先给定四足机器人的运动轨迹,即所有关节的角度。一般将机器人简化为一个质点,将零力矩点ZMP点设在支撑腿的连线上,然后根据倒立摆模型,规划出质心的运动轨迹,最后产生全身的运动轨迹。但是四足机器人是一个极其复杂的系统,它的精确的质量分布很难测量得到,因此简化的质点的位置不是非常精确。当机器人按照预先设定的轨迹运动时,实际期望合外力的ZMP点不在支撑腿的连线上,机器人会向着期望的ZMP点的一侧倾斜,导致此侧的摆动腿抬不起来,严重影响机器人的运动。即使不使用简化模型,而是使用全身的动力学模型,也是由于同样的问题,即机器人的质量分布很难准确测量,规划出的轨迹对应的期望ZMP点很难在支撑腿的连线上,最后导致机器人的倾斜。最显而易见的解决方案是通过一定的方式测量机器人的质心,然后通过配重,调节机器人质心的位置,尽量测出机器人准确的质心位置。给机器人配重并测量质心的方法比较直观,但是会带来很多问题。I)在进行机器人硬件设计时,由于各个关节的驱动能力的限制,为了提高机器人的灵活性,往往进行机器人硬件的轻量化设计。但是给机器人配重会明显增加机器人的重量,导致机器人的移动能 ...
【技术保护点】
一种调节四足机器人身体姿势的方法,其特征在于包括:步骤1:通过姿态传感器,测量出四足机器人每条支撑腿绕x、y、z轴的姿态角,得到四足机器人的姿态矩阵;步骤2:通过姿态矩阵,获取四足机器人绕x轴倾斜的角度ψ,根据角度ψ,求出支撑腿的调节量Δp(t);步骤3:四足机器人每条支撑腿的参考位置p(t)等于离线规划的轨迹p0(t)加上实时的调节量Δp(t)。
【技术特征摘要】
1.一种调节四足机器人身体姿势的方法,其特征在于包括: 步骤1:通过姿态传感器,测量出四足机器人每条支撑腿绕X、1、Z轴的姿态角,得到四足机器人的姿态矩阵; 步骤2:通过姿态矩阵,获取四足机器人绕X轴倾斜的角度Ψ,根据角度Ψ,求出支撑腿的调节量Ap(t); 步骤3:四足机器人每条支撑腿的参考位置P (t)等于离线规划的轨迹Ptl (t)加上实时的调节量Ap(t)。2.如权利要求1所述的方法,其中步骤I具体包括: 测量出了机器人绕x、y、ζ轴的姿态角分别为Y,β和α,此时机器人的姿态矩阵为: Rxyz ( Y , β,α ) = Rz ( α ) Ry ( β ) Rx ( y ); 此姿态矩阵在坐标系Zi5l中的表示为3.如权利要求2所述的方法,其特征在于:其中步骤2具体包括:T.通过姿态矩阵i 求出四足机器人绕X轴倾斜的角度为^ 二 arctan(-^)调节量4.如权利要求3所述的方法,其特征在于:其中步骤3具体包括: 调节支撑腿I的参考位置为:5.一种...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈学超,黄强,李敬,李辉,刘华欣,高峻峣,段星光,
申请(专利权)人:北京理工大学,
类型:发明
国别省市:
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。