[发明专利]一种双足跑跳机器人转向控制方法

权利要求书

1.一种双足跑跳机器人转向控制方法，其特征在于，该方法包括踝关节力矩控制方法和调节腿长控制方法；

所述踝关节力矩控制方法是指通过左右踝俯仰关节在不同支撑相期间施加不同力矩，从而对机器人躯干产生偏转作用，在时间的积分作用下产生偏转角度，从而完成机器人的转向控制；

所述踝关节力矩控制方法中，当左右踝俯仰关节施加相同力矩时，积分作用产生的偏转角度相互抵消，机器人躯干保持前进方向；当左右踝俯仰关节施加不同力矩时，积分作用产生的偏转角度无法抵消，从而让机器人躯干发生转向，且转角是可控的，这种角度调整方式需要通过时间积分作用，力矩关于时间积分成角度的公式如下：

其中，和分别是机器人右踝俯仰关节和左踝俯仰关节施加的力矩；和分别是右髋关节和左髋关节在机器人俯视投影平面上与质心的距离；是机器人右踝俯仰关节到右髋俯仰关节的距离，是机器人左踝俯仰关节到左髋俯仰关节的距离；是机器人躯干绕着腰部中心轴线的主惯量，t₀是起始时间，t₁是终止时间；

所述调节腿长控制方法指在机器人跑动步态中通过修改左右腿长来实现方向调整；在转向控制过程中，通过修改左右腿长来实现方向调整。

2.根据权利要求1所述的一种双足跑跳机器人转向控制方法，其特征在于，所述调节腿长控制方法中，双足机器人在跑动步态中双腿交替着地等效为两个多点接触的离散轮状结构，机器人质心等效为轮毂中心，左右腿等效为多个弹簧阻尼器，足部交替与地面接触等效为着地支撑点和空中支撑点；当两个同轴轮子的直径不同时，会在前进方向上产生转向。