[发明专利]足式机器人运动控制方法、装置、设备及介质

权利要求书

1.一种足式机器人运动控制方法，其特征在于，包括：

获取与运动路径的空间路径起点和空间路径终点对应的质心状态数据；

基于所述空间路径起点和所述空间路径终点，确定在所述运动路径中各足端的目标落脚点；

基于所述质心状态数据，确定质心位置变化系数与足端接触力的变化关系；

在约束条件集合的约束下，筛选满足所述变化关系的目标质心位置变化系数；其中，所述约束条件集合包括空间落脚点约束条件，所述空间落脚点约束条件用于约束所述质心位置变化系数的取值，以使所述足式机器人能够达到确定的目标落脚点；

根据所述目标质心位置变化系数和所述各足端的目标落脚点，确定目标运动控制参数；

基于所述目标运动控制参数，控制所述足式机器人按照所述运动路径进行运动。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述质心状态数据包括空间路径起点的起始质心位置，基于所述质心状态数据，确定质心位置变化系数与足端接触力的变化关系，包括：

获得所述足式机器人完成所述运动路径所需的移动时长；

从所述移动时长中确定出多个采样时刻，并确定每个采样时刻与所述空间路径起点对应的时刻之间的时间间隔；

针对每个采样时刻，根据每个采样时刻对应的时间间隔、所述起始质心位置、以及每个采样时刻的质心位置与足端接触力之间的关系式，获得所述质心位置变化系数与每个采样时刻的足端接触力之间的变化关系。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，针对每个采样时刻，根据每个采样时刻对应的时间间隔、所述起始质心位置、以及每个采样时刻的质心位置与足端接触力之间的关系式，获得所述质心位置变化系数与每个采样时刻的足端接触力之间的变化关系，包括：

根据每个采样时刻的身体姿态，确定每个采样时刻的质心角动量；

根据每个采样时刻的质心角动量、每个采样时刻对应的时间间隔、所述起始质心位置、以及每个采样时刻的质心位置与足端接触力之间的关系式，获得质心位置变化系数与每个采样时刻的足端接触力之间的变化关系。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在约束条件集合的约束下，筛选满足所述变化关系的目标质心位置变化系数，包括：

针对每个采样时刻，根据每个采样时刻与接触面接触的足端、所述足式机器人在每个采样时刻的身体姿态、所述各足端的目标落脚点、以及空间落脚点约束条件，确定质心位置变化系数的目标约束关系；

筛选出满足所述每个采样时刻对应的目标约束关系，以及所述每个采样时刻的足端接触力与质心位置变化系数之间变化关系的目标质心位置变化系数。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

针对每个采样时刻，根据每个采样时刻与接触面接触的足端关联的关节的转动范围和长度，确定与接触面接触的足端可达的多个位置；

对所述多个位置进行拟合，获得所述足式机器人的空间落脚点约束条件。

6.如权利要求1～5任一项所述的方法，其特征在于，在约束条件集合的约束下，筛选满足所述变化关系的目标质心位置变化系数，包括：

在约束条件集合的约束下，获得满足所述变化关系的多组候选结果；其中，每组候选结果包括质心位置变化系数；

根据所述多组候选结果，最小化目标函数，从所述多组候选结果中确定出目标结果；其中，所述目标函数是根据候选结果的相关量构建的二次项。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述目标函数包括如下至少一种：

在所述运动路径中足端接触力的变化量相关的二次项；

在所述运动路径中质心位置的变化量的二次项；

所述质心状态数据中所述空间路径终点的终止质心位置与候选结果中在空间路径终点的质心位置的差值的二次项；

所述质心状态数据中所述空间路径终点的终止质心速度与候选结果中在空间路径终点的质心速度的差值的二次项；

所述质心状态数据中所述空间路径终点的终止质心加速度与候选结果中在空间路径终点的质心加速度的差值的二次项。