[发明专利]机器人的足腰协调步态规划方法、装置、介质及机器人

权利要求书

1.一种机器人的足腰协调步态规划方法，其特征在于，包括：

获取双足机器人的足部姿态角，并根据所述足部姿态角计算所述双足机器人的踝关节位置补偿量；

获取所述双足机器人的腰部姿态角，并根据所述腰部姿态角计算所述双足机器人的髋关节位置补偿量；

计算所述双足机器人的髋踝位置矢量，所述髋踝位置矢量为髋关节到踝关节的位置矢量；

根据所述踝关节位置补偿量和所述髋关节位置补偿量对所述髋踝位置矢量进行补偿，得到补偿后的髋踝位置矢量；

对所述补偿后的髋踝位置矢量进行逆运动学分析，得到所述双足机器人的关节角度。

2.根据权利要求1所述的机器人的足腰协调步态规划方法，其特征在于，所述根据所述足部姿态角计算所述双足机器人的踝关节位置补偿量包括：

根据所述足部姿态角确定所述双足机器人的脚底板与地面之间的支撑点位置；

根据所述足部姿态角和所述支撑点位置计算所述双足机器人的踝关节位置补偿量。

3.根据权利要求2所述的机器人的足腰协调步态规划方法，其特征在于，所述根据所述足部姿态角确定所述双足机器人的脚底板与地面之间的支撑点位置包括：

根据所述足部姿态角中的俯仰角确定支撑点位置矢量的第一分量，所述支撑点位置矢量为所述双足机器人的脚踝到所述支撑点位置的矢量；

根据所述足部姿态角中的翻滚角确定所述支撑点位置矢量的第二分量；

根据所述双足机器人的脚踝高度确定所述支撑点位置矢量的第三分量。

4.根据权利要求3所述的机器人的足腰协调步态规划方法，其特征在于，所述根据所述足部姿态角和所述支撑点位置计算所述双足机器人的踝关节位置补偿量包括：

根据所述足部姿态角中的偏航角和所述支撑点位置矢量计算踝关节位置第一补偿量；

根据所述足部姿态角中的俯仰角、翻滚角、偏航角和所述支撑点位置矢量计算踝关节位置第二补偿量；

将所述踝关节位置第一补偿量和所述踝关节位置第二补偿量之和确定为所述踝关节位置补偿量。

5.根据权利要求1所述的机器人的足腰协调步态规划方法，其特征在于，所述获取所述双足机器人的腰部姿态角，并根据所述腰部姿态角计算所述双足机器人的髋关节位置补偿量包括：

获取第一姿态角、第二姿态角和髋关节距离，所述第一姿态角为所述双足机器人的腰部在世界坐标系下的姿态角，所述第二姿态角为所述双足机器人的腰部在腰部坐标系下的姿态角，所述髋关节距离为所述腰部坐标系的原点到髋关节的距离；

根据所述第一姿态角、所述第二姿态角和所述髋关节距离计算所述双足机器人的髋关节位置补偿量。

6.根据权利要求1所述的机器人的足腰协调步态规划方法，其特征在于，所述根据所述踝关节位置补偿量和所述髋关节位置补偿量对所述髋踝位置矢量进行补偿，得到补偿后的髋踝位置矢量包括：

根据下式计算所述补偿后的髋踝位置矢量：

p_hip2ankle_new＝p_hip2ankle_old+d_ankle-d_hip

其中，p_hip2ankle_old为所述髋踝位置矢量，d_ankle为所述踝关节位置补偿量，d_hip为所述髋关节位置补偿量，p_hip2ankle_new为所述补偿后的髋踝位置矢量。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的机器人的足腰协调步态规划方法，其特征在于，所述对所述补偿后的髋踝位置矢量进行逆运动学分析，得到所述双足机器人的关节角度包括：

根据所述补偿后的髋踝位置矢量和所述足部姿态角计算在足部坐标系下的髋关节位置矢量；

对所述髋关节位置矢量进行逆运动学分析，得到所述双足机器人的关节角度。