[发明专利]一种四足机器人坡面运动质心调整方法

说明书

本发明提出了一种四足机器人坡面运动质心调整方法，即三种调节四足机器人前后腿小腿腿长的方法。本发明所设计的四足机器人的小腿采用液压缸。通过增大机器人后腿小腿腿长和减小前腿小腿腿长的方法来实现质心调整。这种调节腿长的方法与其他方法相比，控制简单，可以同时实现两个方面的调整：一方面是调整机器人质心前移，使质心在投影区进入支撑多边形内部；另一方面是调整机器人躯干姿态角度，增大机器人稳定裕度。

技术领域

本发明公开了一种四足机器人坡面运动质心调整方法。

背景技术

斜坡地形是自然环境中最为常见的地形之一。四足机器人在斜面上运动时，稳定性的控制比在平地上更加困难，主要有两大难点，一是足端容易打滑，二是机器人容易翻倒，这就造成机器人稳定性大幅降低。

发明内容

为了解决现有技术中存在的技术问题，本发明提出了一种新的四足机器人质心调整方法，即调节四足机器人前后腿小腿腿长的方法。

本发明采用的技术方案如下：

本发明提供的第一种方案如下：

一种四足机器人坡面运动质心调整方法，四足机器人的四个小腿均采用液压缸控制，通过控制器控制液压缸增大机器人后腿小腿腿长和减小前腿小腿腿长的方法来实现质心调整。

进一步的，当所述的四足机器人的四足为圆形时，所述的质心调整后，四足机器人的质心在水平面内的投影点落在稳定圆内，所述的稳定圆的中心点为四个支撑足在水平面的对角线交点，半径为足端与地面接触圆形的半径。

进一步的，当所述的四足机器人的四足为非圆形时，所述的质心调整后，四足机器人的质心在水平面内的投影点落在稳定圆内，所述的稳定圆的中心点为四个支撑足在水平面的对角线交点，半径为两个位于对角线上的支撑足在水平面内形成的支撑多边形的宽度的一半。

本发明提供的第二种方案如下：

一种四足机器人坡面运动质心调整方法，四足机器人的四个小腿均采用液压缸控制，通过控制器控制液压缸缩短机器人前腿小腿腿长，后腿小腿腿长不变的方法来实现质心调整。

进一步的，当所述的四足机器人的四足为圆形时，所述的质心调整后，四足机器人的质心在水平面内的投影点落在稳定圆内，所述的稳定圆的中心点为四个支撑足在水平面的对角线交点，半径为足端与地面接触圆形的半径。

进一步的，当所述的四足机器人的四足为非圆形时，所述的质心调整后，四足机器人的质心在水平面内的投影点落在稳定圆内，所述的稳定圆的中心点为四个支撑足在水平面的对角线交点，半径为两个位于对角线上的支撑足在水平面内形成的支撑多边形的宽度的一半。

本发明提供的第三种方案如下：

一种四足机器人坡面运动质心调整方法，四足机器人的四个小腿均采用液压缸控制，通过控制器控制液压缸伸长机器人后腿小腿腿长，前腿小腿腿长不变的方法来实现质心调整。

进一步的，当所述的四足机器人的四足为圆形时，所述的质心调整后，四足机器人的质心在水平面内的投影点落在稳定圆内，所述的稳定圆的中心点为四个支撑足在水平面的对角线交点，半径为足端与地面接触圆形的半径。

进一步的，当所述的四足机器人的四足为非圆形时，所述的质心调整后，四足机器人的质心在水平面内的投影点落在稳定圆内，所述的稳定圆的中心点为四个支撑足在水平面的对角线交点，半径为两个位于对角线上的支撑足在水平面内形成的支撑多边形的宽度的一半。

本发明的有益效果如下：

本发明公开来的以上三种调节腿长的方法与其他现有的方法相比，控制简单，可以同时实现两个方面的调整：一方面是调整机器人质心前移，使质心在投影区进入支撑多边形内部；另一方面是调整机器人躯干姿态角度，增大机器人稳定裕度。