详情

原文传递一种双足机器人步行规划和控制方法

专利名称：	一种双足机器人步行规划和控制方法
摘要：	本发明公开了一种双足机器人步行规划和控制方法，包括：获取控制指令，所述控制指令包含目标地点信息；根据双足机器人的组成机构，采用D‑H方法为机器人建立了坐标系；根据所述控制指令及所述坐标系，生成足迹；建立双足机器人的正向动力学模型，导出机器人的动力学方程；根据所述动力学方程，解析在线同步规划质心轨迹和零力矩点轨迹；根据所述足迹、质心轨迹和零力矩点轨迹，实现控制双足机器人到达目标地点。该方法可解决目前双足机器人机动性差的技术问题，稳定性较高，可使双足机器人在行走过程中稳定实现任意足迹的改变。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	辽宁;21
申请人：	沈阳城市学院
发明人：	金鑫;吴峰华;王昊
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-12T00:00:00+0800
发布日期：	2019-10-25T00:00:00+0800
申请号：	CN201910631165.1
公开号：	CN110371213A
代理机构：	北京慕达星云知识产权代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：	李冉
分类号：	B62D57/032(2006.01);B;B62;B62D;B62D57
申请人地址：	110112 辽宁省沈阳市苏家屯区梧桐大街2号
主权项：	1.一种双足机器人步行规划和控制方法，其特征在于，包括：获取控制指令，所述控制指令包含目标地点信息；根据双足机器人的组成机构，采用D-H方法为机器人建立了坐标系；根据所述控制指令及所述坐标系，生成足迹；建立双足机器人的正向动力学模型，导出机器人的动力学方程；根据所述动力学方程，解析在线同步规划质心轨迹和零力矩点轨迹；根据所述足迹、质心轨迹和零力矩点轨迹，实现控制双足机器人到达目标地点。 2.如权利要求1所述的一种双足机器人步行规划和控制方法，其特征在于，根据双足机器人的组成机构，采用D-H方法为机器人建立了坐标系，包括：所述双足机器人的组成机构由多个关节组成：为每个关节构建一个本地的参考坐标系；针对每个关节，指定Z轴和X轴，Y轴垂直于所述Z轴和X轴；当关节是旋转的，Z轴位于按右手规则旋转的方向；当关节是滑动的，Z轴为沿直线运动的方向。 3.如权利要求1所述的一种双足机器人步行规划和控制方法，其特征在于，根据所述控制指令及所述坐标系，生成足迹，包括：计算X轴和Y轴上步态模式，设i步的足迹是FSi＝[Fxi，Fyi]，则第i+1步的足迹是： Fyi+1＝Fyi+Vy*T (1) 其中，Vx表示质心沿X轴的速度；Vy表示质心沿Y轴的速度；Gap表示零位置时的两脚间距；T表示步行周期；布尔运算符[]仅当条件为真时值为1，否则为0。 4.如权利要求3所述的一种双足机器人步行规划和控制方法，其特征在于，建立双足机器人的正向动力学模型，导出机器人的动力学方程，包括：根据ZMP定义对此模型的动力学方程进行推导，有：其中，g是重力加速度；Zc是倒立摆高度；X(t)、Y(t)分别表示X轴、Y轴方向上的质心位置；Px(t)、Py(t)分别表示X轴、Y轴方向上的ZMP方程。 5.如权利要求4所述的一种双足机器人步行规划和控制方法，其特征在于，根据所述动力学方程，解析在线同步规划质心轨迹和零力矩点轨迹，包括：根据所述动力学方程，解析Y轴上的实时规划质心、ZMP轨迹；解析X轴上的实时规划质心、ZMP轨迹；离散化算法修正ZMP轨迹。
所属类别：	发明专利