[发明专利]基于支撑线运动分解的四足机器人trot步态本体位姿控制方法

权利要求书

1.一种基于支撑线运动分解的四足机器人trot步态本体位姿控制方法，其特征在于，步骤为：

S1：将机器人分别投影到径向平面和法向平面上；所述径向平面为通过支撑腿足端点连线并且与水平面垂直的平面；所述法向平面为通过本体质心并且垂直于径向平面的平面；

S2：将机器人本体的期望速度使用与步骤S1相同的方法投影到径向平面和法向平面上，得到两个投影平面上的本体期望速度；

S3：分别建立简化模型的运动学和动力学方程，通过采用控制器使得两个投影平面上的本体速度跟踪各自的期望轨迹，再进行速度合成，完成对机器人本体的速度和姿态的控制。

2.根据权利要求1所述的基于支撑线运动分解的四足机器人trot步态本体位姿控制方法，其特征在于，所述步骤S1和S2中，所述径向平面上的投影简化为平面七连杆模型；通过调整关节驱动力矩使得平面七连杆的质心位置、姿态跟踪期望轨迹。

3.根据权利要求2所述的基于支撑线运动分解的四足机器人trot步态本体位姿控制方法，其特征在于，所述步骤S1和S2中，所述法向平面上的投影简化为一维线性倒立摆模型。

4.根据权利要求1或2或3所述的基于支撑线运动分解的四足机器人trot步态本体位姿控制方法，其特征在于，所述步骤S3中，通过计算、选择法向平面内摆动腿落足点的位置，调整每个支撑期开始时刻机器人本体的速度、姿态，控制本体在支撑期结束时刻法向平面内的速度，与径向平面内机器人本体的速度进行合成，完成对机器人速度的控制。

5.根据权利要求1或2或3所述的基于支撑线运动分解的四足机器人trot步态本体位姿控制方法，其特征在于，采用基于足端接触力控制的双环PID控制器，外环利用本体质心和姿态误差计算期望的足端接触力，且加入支撑腿足端之间内力为零的约束条件，计算出唯一的期望接触力；内环通过测量实际足端接触力和期望接触力之间的误差计算关节驱动力矩。