[发明专利]基于支撑域位置反馈的足式机器人机身摆动幅度规划方法

权利要求书

1.一种基于支撑域位置反馈的足式机器人机身摆动幅度规划方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、设计四足机器人爬行步态过程中四条腿的摆动顺序；

S2、设计一个步态周期的时间规划；

S3、针对三条腿支撑的情况，求取支撑区域中心；

S4、针对三条腿支撑的情况，以摆动腿的异侧腿足端位置为顶点，分别向其余两条腿足端位置做直线；

S5、基于步骤S4，引入摆动幅度因子，求取侧向摆动幅度；

S6、根据步骤S1至S5，规划四条腿支撑情况下的侧向摆动幅度。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1具体包括：

S11：当运动方向为前进时，以左后腿为起始腿，四条腿的摆动顺序为左后、左前、右后，右前；

S12：当运动方向为后退时，以左前腿为起始腿，四条腿的摆动顺序为左前、左后、右前，右后。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当运动方向为前进，以左后腿为起始腿时，步骤S2具体包括：

S21：左后腿先摆动，持续时间为一个摆动相时间，期间其余腿均处于支撑状态；

S22：左后腿摆动完毕后，下一条摆动腿为左前腿；两条摆动腿切换过程中，四条腿均处于支撑状态，该状态持续的时间为同侧腿摆动切换时间间隔；

S23：左前腿摆动完毕后，下一条摆动腿为右后腿；两条摆动腿切换过程中，四条腿均处于支撑状态，该状态持续的时间为异侧腿摆动切换时间间隔；

S24：右后腿摆动完毕后，下一条摆动腿为右前腿；两条摆动腿切换过程中，四条腿均处于支撑状态，该状态持续的时间为同侧腿摆动切换时间间隔；

S25：右前腿摆动完毕后，下一条摆动腿为左后腿；两条摆动腿切换过程中，四条腿均处于支撑状态，该状态持续的时间为异侧腿摆动切换时间间隔；

S26：将四个摆动相持续时间，两个同侧腿摆动切换时间间隔，两个异侧腿摆动切换时间间隔组成一个步态周期持续的时间。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当左前腿为摆动腿，其余腿为支撑腿时，

步骤S3具体为：当左前腿摆动时，三条腿足端与地面接触点形成一个三角形，该三角形即为支撑区域，求取该三角形的几何中心，即得到支撑区域中心P_t；

步骤S4中，针对三条腿支撑的情况，以摆动腿左前腿P_fl的异侧腿右前腿足端位置P_fr为顶点，分别向其余两条腿左后腿、右后腿足端位置P_hl和P_hr做直线，求取这两条直线与过质心在地面投影点P′_c的水平直线的交点P_l和P_r，具体包括：

S41：以机身坐标系在地面的投影作为参考坐标系，获取右前腿、左后腿、右后腿这三条腿足端与地面接触点的坐标P_fr，P_hl和P_hr；

S42：以摆动腿的异侧腿右前腿足端位置P_fr为顶点，分别向其余两条腿左后腿、右后腿足端位置P_hl和P_hr做直线，求取两条直线的函数表达式；

S43：沿着质心在地面的投影点P′_c做一条水平直线，该水平直线与步骤42的两条直线分别相交于两个交点P_l和P_r，并求取这两个交点P_l和P_r与参考坐标系y轴之间的距离P′_cP_l和P′_cP_r。