[发明专利]仿人机器人的类人步态控制方法、装置、设备及存储介质

说明书

本发明实施例公开了一种仿人机器人的类人步态控制方法、装置、设备及存储介质，方法包括：获取仿人机器人当前时刻的虚拟质心到左腿踝关节的第一向量和虚拟质心到右腿踝关节的第二向量，及获取仿人机器人当前时刻的虚拟质心原始规划值；根据第一向量、第二向量、虚拟质心原始规划值及预设的降低虚拟质心高度算法，确定仿人机器人当前时刻虚拟质心降低后的目标虚拟质心高度；根据目标虚拟质心高度控制仿人机器人进行直膝行走。通过利用仿人机器人的双腿与虚拟质心之间的向量对仿人机器人的虚拟质心高度进行降低处理，通过降低虚拟质心高度的方式，实现直膝行走，优化仿人机器人的步态控制，进一步降低膝关节舵机力矩需求，实现硬件设计重量减小。

技术领域

本发明涉及机器人控制技术领域，尤其涉及一种仿人机器人的类人步态控制方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

目前对双足机器人的研究解决了机器人步行模式生成的问题，目前已经实现了多种仿人机器人的稳定行走步态模式。然而，这些传统的类人机器人的步行模式并不像人类那样自然，主要的原因在于机器人步行模式中对机器人的膝关节的控制与人类步行模式存在差异，人类步行模式包括直膝行走，而类人机器人的步行模式则没有这种控制模式。

传统的机器人无法实现直膝行走的原因在于直膝姿态实际上就是一个运动学奇异点，在此处无法求解逆运动，因此为了防止该奇异点的产生，传统的类人机器人总是要预设最小屈膝值来进行屈膝行走来避免奇异点的产生，这就使得传统的机器人的膝关节的舵机力矩需求较大，硬件设计重量较大，且步态区别于人类步态，同时导致行走速度无法进一步提升。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种仿人机器人的类人步态控制方法、装置、设备及存储介质，可以解决现有技术中的传统机器人的膝关节舵机力矩需求较大，导致行走速度无法进一步提升，且步态区别于人类步态。

为实现上述目的，本发明第一方面提供一种仿人机器人的类人步态控制方法，所述方法包括：

获取所述仿人机器人当前时刻的虚拟质心到左腿踝关节的第一向量和所述虚拟质心到右腿踝关节的第二向量，及获取所述仿人机器人当前时刻的虚拟质心原始规划值；

根据所述第一向量、第二向量、虚拟质心原始规划值及预设的降低虚拟质心高度算法，确定所述仿人机器人当前时刻虚拟质心降低后的目标虚拟质心高度；

根据所述目标虚拟质心高度控制所述仿人机器人进行直膝行走。

为实现上述目的，本发明第二方面提供一种仿人机器人的类人步态控制装置，所述装置包括：

数据获取模块：用于获取所述仿人机器人当前时刻的虚拟质心到左腿踝关节的第一向量和所述虚拟质心到右腿踝关节的第二向量，及获取所述仿人机器人当前时刻的虚拟质心原始规划值；

高度规划模块：用于根据所述第一向量、第二向量、虚拟质心原始规划值及预设的降低虚拟质心高度算法，确定所述仿人机器人当前时刻虚拟质心降低后的目标虚拟质心高度；

直膝行走模块：用于根据所述目标虚拟质心高度控制所述仿人机器人进行直膝行走。

为实现上述目的，本发明第三方面提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行以下步骤：

获取所述仿人机器人当前时刻的虚拟质心到左腿踝关节的第一向量和所述虚拟质心到右腿踝关节的第二向量，及获取所述仿人机器人当前时刻的虚拟质心原始规划值；

根据所述第一向量、第二向量、虚拟质心原始规划值及预设的降低虚拟质心高度算法，确定所述仿人机器人当前时刻虚拟质心降低后的目标虚拟质心高度；

根据所述目标虚拟质心高度控制所述仿人机器人进行直膝行走。