[发明专利]仿人机器人足部姿态实时检测系统和方法

权利要求书

1.一种仿人机器人足部姿态实时检测系统，其特征在于，所述系统包括：

DSP控制器、三轴加速度传感器、角速率陀螺仪；

所述DSP控制器用于向所述三轴加速度传感器写入控制信号，并从所述三轴加速度传感器中读出三轴加速度信息，并对所述各轴的加速度信息分别进行反正弦运算，得到静态脚面倾角；

所述DSP控制器用于向所述角速率陀螺仪写入控制信号，并从所述角速度陀螺仪中读出角速率信息，并对各轴的角速率信息分别进行积分，得到角度变化值；

所述DSP控制器用于将角度变化值和t＝0时刻各轴的静态脚面倾角进行求和计算，得到实时脚面倾角信息。

2.根据权利要求1所述的仿人机器人足部姿态实时检测系统，其特征在于，所述DSP控制器具体包括：

第一读取模块，用于从所述三轴加速度传感器读出三轴加速度信息；

第一计算模块，用于对各轴的加速度信息分别进行反正弦运算，得到静态脚面倾角，具体用于：

设Ax为x轴加速度传感器输出的加速度值，Ay为y轴加速度传感器输出的加速度值，Az为z轴加速度传感器输出的加速度值；θx为x轴与水平面夹角，θy为y轴与水平面夹角，θz为z轴与水平面夹角；

对所述加速度值Ax进行反正旋运算得到所述θx；

对所述加速度值Ay进行反正旋运算得到所述θy；

对所述加速度值Az进行反正旋运算得到所述θz；

即根据所述三轴加速度信息(Ax，Ay，Az)得到了所述静态脚面倾角(θx，θy，θz)。

3.根据权利要求1或2所述的仿人机器人足部姿态实时检测系统，其特征在于，所述角速率陀螺仪包括x轴角速率陀螺仪、y轴角速率陀螺仪和z轴角速率陀螺仪；所述DSP控制器具体包括：

第二读取模块，用于从所述角速率陀螺仪读出角速率信息；

第二计算模块，用于对各轴的角速率信息分别进行积分，得到角度变化值，具体用于：

设r_x(i)为t＝iT时刻x轴角速率陀螺仪输出的角速率信息，r_y(i)为t＝iT时刻y轴角速率陀螺仪输出的角速率信息，r_z(i)为t＝iT时刻z轴角速率陀螺仪输出的角速率信息；θ_xc为从t＝0到t＝iT时刻x轴角度变化值，θ_yc为从t＝0到t＝iT时刻y轴角度变化值，θ_zc为从t＝0到t＝iT时刻z轴角度变化值；

对所述x轴角速率信息r_x(i)进行积分得到所述角度变化值θ_xc；

对所述y轴角速率信息r_y(i)进行积分得到所述角度变化值θ_yc；

对所述z轴角速率信息r_z(i)进行积分得到所述角度变化值θ_zc；

即根据所述角速率信息(r_x(i)，r_y(i)，r_z(i))得到了所述角度变化值(θ_xc，θ_yc，θ_zc)。