[发明专利]机器人及其操作方法

权利要求书

1.一种平衡机器人的方法，包括：

在处理系统处从连接到机器人的多个传感器接收多个测量，所述多个测量指示连接到机器人的身体的关节连接的肢体的各个关节角度；

在处理系统处接收指示机器人的身体的取向的身体取向测量；

由处理系统基于所述多个测量、所述身体取向测量以及各个关节角度与所述身体取向测量之间的关系来估计机器人的第一总体取向，所述机器人的第一总体取向包括横摆角、俯仰角和滚动角；

由处理系统基于第一总体取向的变化速率预测第二总体取向；

由处理系统确定机器人在第二总体取向会不稳定；以及

响应于确定机器人在第二总体取向会不稳定，由处理系统提供指令以控制关节连接的肢体中的至少一个使机器人在机器人采取第二总体取向之前采取第三总体取向，所述第三总体取向比第二总体取向更稳定。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，预测第二总体取向包括：

基于机器人的第一总体取向的变化速率确定机器人的总角速度和/或角动量；

其中预测第二总体取向是基于机器人的总角速度和/或角动量的。

3.根据权利要求2所述的方法，

其中，预测机器人的第二总体取向包括对第一总体取向进行时间微分以确定机器人的总角速度和/或角动量，

其中预测第二总体取向是基于机器人的总角速度和/或角动量的。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其中，确定机器人在第二总体取向会不稳定发生在确定机器人的角速度达到阈值角速度之前。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，估计机器人的第一总体取向包括，基于各个关节连接的肢体的运动学和质量属性，确定各个关节角度与所述身体取向测量之间的关系，其中，所述关系表示各个关节角度影响身体取向测量的程度。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，估计机器人的第一总体取向还基于各个关节角度与机器人的总体取向之间的关系，所述各个关节角度与机器人的总体取向之间关系包括与机器人设备的身体上产生的扭矩相关的关节角度范围的组合。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，提供所述指令以控制所述关节连接的肢体中的至少一个包括：

确定为了采取第三总体取向将关节连接的肢体中的至少一个放在环境中的表面上所施加的力的程度；和

提供指令以使用所确定的程度的力将关节连接的肢体中至少一个放在所述表面上。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，提供指令以控制关节连接的肢体中的至少一个包括：

确定为了采取第三总体取向将关节连接的肢体中的至少一个移动到的位置；和

提供指令以将关节连接的肢体中的至少一个移动到所确定的位置。

9.根据权利要求1所述的方法，其中第二总体取向表示当机器人处于表面上方的半空中并且关节连接的肢体未与表面接触时的机器人的总体取向，该方法还包括：

由处理系统确定为了使机器人在与表面接触之前采取第三总体取向而调整关节连接的肢体的一个的角度；和

由处理系统提供指令以按照所确定的角度调整关节连接的肢体中的所述一个以使机器人采取第三总体取向。

10.根据权利要求1所述的方法，还包括：

由处理系统确定机器人要遵循的期望轨迹；和

由处理系统确定对第二总体取向的修改，以使机器人遵循期望轨迹，其中，第三总体取向包括所确定的修改。