[发明专利]多足机器人的步态控制方法、装置和机器人

说明书

本发明公开了一种多足机器人的步态控制方法、装置和机器人。其中，该方法包括：将机器人的每个步态划分为具有预设顺序的多个动作单元，并获取机器人的足端运动轨迹和与足端运动轨迹对应的目标零力矩点；在机器人以预设步态行走的情况下，根据实时获取到的机器人的当前零力矩点和目标零力矩点，得到机器人的质心运动轨迹；根据足端运动轨迹和质心运动轨迹确定机器人的部件连接节点的轨迹信息；控制机器人以预设步态中动作单元的顺序，按照动作单元对应的部件连接节点的轨迹信息运动。本发明解决了现有技术中，双足机器人的运行规划采用离线设计，导致抗干扰性差的技术问题。

技术领域

本发明涉及机器人领域，具体而言，涉及一种多足机器人的步态控制方法、装置和机器人。

背景技术

双足机器人具备仿人的外形和运动特征，有较好的亲和力，更加适合作为服务机器人与人完成任务合作，进行人机交互。双足的运动控制技术可以很好的移植到多足机器人平台，有利于多足机器人的研究，而足式机器人离散交替、方便调整的落脚点可以更好的适应不同的地面，运动更加灵活，有利于完成复杂未知环境下的工作任务。双足机器人的单边约束性以及欠驱动性容易导致其行走不稳定而摔倒，因此，有效的步态规划和稳定的运动控制是双足机器人研究领域中的关键技术和难点。

目前，针对双足机器人的运动规划通常采用离线设计的方法，即提前设计双足机器人的步态，计算各个关节的运动轨迹，通过试错的方法得到稳定的步态，这种方法相对繁琐，得到的步态重复性差，抗干扰性差。

针对现有技术中，双足机器人的运行规划采用离线设计，导致抗干扰性差的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种多足机器人的步态控制方法、装置和机器人，以至少解决现有技术中，双足机器人的运行规划采用离线设计，导致抗干扰性差的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种多足机器人的步态控制方法，包括：将机器人的每个步态划分为具有预设顺序的多个动作单元，并获取机器人的足端运动轨迹和与足端运动轨迹对应的目标零力矩点；在机器人以预设步态行走的情况下，根据实时获取到的机器人的当前零力矩点和目标零力矩点，得到机器人的质心运动轨迹；根据足端运动轨迹和质心运动轨迹确定机器人的部件连接节点的轨迹信息；控制机器人以预设步态中动作单元的顺序，按照动作单元对应的部件连接节点的轨迹信息运动。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种多足机器人的步态控制装置，包括：第一获取模块，用于将机器人的每个步态划分为具有预设顺序的多个动作单元，并获取机器人的足端运动轨迹和与足端运动轨迹对应的目标零力矩点；第二获取模块，用于在机器人以预设步态行走的情况下，根据实时获取到的机器人的当前零力矩点和目标零力矩点，得到机器人的质心运动轨迹；第一确定模块，用于根据足端运动轨迹和质心运动轨迹确定机器人的部件连接节点的轨迹信息；动作模块，用于控制机器人以预设步态中动作单元的顺序，按照动作单元对应的部件连接节点的轨迹信息运动。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种机器人，包括上述任意一种多足机器人的步态控制装置。

在本发明实施例中，将机器人的每个步态划分为具有预设顺序的多个动作单元，并获取所述机器人的足端运动轨迹和对应的目标零力矩点，在机器人以预设步态行走的情况下，根据实时获取到的机器人的当前零力矩点和目标零力矩点，得到机器人的质心运动轨迹；根据足端运动轨迹和质心运动轨迹确定机器人的部件连接节点的轨迹信息；控制机器人以预设步态中动作单元的顺序，按照动作单元对应的部件连接节点的轨迹信息运动。上述方案通过将步态划分为动作单元，当机器人执行步态中的动作单元时，再根据动作单元中的信息(足端运动轨迹和目标零力矩点)和机器人的动作信息(当前零力矩点)确定机器人的其他部件的连接节点运动轨迹，从而控制机器人执行预定的步态，解决了现有技术中，双足机器人的运行规划采用离线设计，导致抗干扰性差的问题，实现了实时规划机器人步态的技术效果。

附图说明