[发明专利]机器人平衡控制方法、装置、机器人控制设备及存储介质

权利要求书

1.一种机器人平衡控制方法，其特征在于，所述方法包括：

获取仿人机器人当前的运动状况信息以及运动规划轨迹；

根据所述运动状况信息对所述运动规划轨迹进行参数适配调整，得到与所述运动状况信息匹配的期望运动轨迹；

根据所述运动状况信息确定所述仿人机器人在足底、质心和腰部处分别趋向于所述期望运动轨迹的期望状态参数；

根据所述运动状况信息以及所述期望状态参数，计算所述仿人机器人当前同时满足机器人动力学需求、足底控制需求、质心控制需求、腰部控制需求及力控参数分布约束条件的期望驱动参数；

按照所述期望驱动参数对所述仿人机器人中各真实关节的运行状态进行控制，使所述仿人机器人按照所述期望运动轨迹保持平衡。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述运动状况信息对所述运动规划轨迹进行参数适配调整，得到与所述运动状况信息匹配的期望运动轨迹的步骤，包括：

根据所述运动状况信息中的双足足底受力数据计算所述仿人机器人双足当前各自的零力矩点位置；

判断所述仿人机器人双足各自的零力矩点位置是否处于对应足底支撑域范围内；

针对所述仿人机器人的零力矩点位置处于对应足底支撑域范围内的足部，采用所述运动状况信息中与该足部对应的足底位姿及足底速度，对该足部在所述运动规划轨迹中的足底规划位姿及足底规划速度进行匹配式替换，得到该足部在所述期望运动轨迹中的足底期望位姿及足底期望速度；

针对所述仿人机器人的零力矩点位置未处于对应足底支撑域范围内的足部，直接将该足部在所述运动规划轨迹中的足底规划位姿及足底规划速度，分别作为该足部在所述期望运动轨迹中的足底期望位姿及足底期望速度；

采用所述仿人机器人双足的足底期望位姿对所述运动规划轨迹中的质心规划位姿进行参数更新，得到所述期望运动轨迹中的质心期望位姿；

采用所述仿人机器人双足的足底期望速度对所述运动规划轨迹中的质心规划速度进行参数更新，得到所述期望运动轨迹中的质心期望速度；

将所述运动规划轨迹中的腰部规划位姿与腰部规划速度分别置为零，得到所述期望运动轨迹中的腰部期望位姿及腰部期望速度；

采用所述仿人机器人的重力对所述运动规划轨迹中的双足各自的规划足底力参数进行参数更新，得到所述期望运动轨迹中的双足各自的期望足底力参数。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述期望状态参数包括足底的期望加速度、质心的期望线动力及腰部的期望加速度，所述运动规划轨迹包括足底、质心和腰部各自对应的规划状态参数，所述规划状态参数包括足底的规划加速度、质心的规划线动力及腰部的规划加速度，所述运动状况信息包括足底、质心和腰部各自的实际位姿及实际速度，所述根据所述运动状况信息确定所述仿人机器人在足底、质心和腰部处分别趋向于所述期望运动轨迹的期望状态参数的步骤，包括：

针对足底、质心和腰部中的每项平衡需求部位，将该平衡需求部位的期望位姿与实际位姿进行减法运算，并将该平衡需求部位的期望速度与实际速度进行减法运算，得到对应的位姿差异值及速度差异值；

在得到的位姿差异值与速度差异值中选取与该平衡需求部位的运动控制函数匹配的差异参数值；

将该平衡需求部位所对应的规划状态参数及选取的差异参数值代入该平衡需求部位的运动控制函数中进行参数计算，得到该平衡需求部位的期望状态参数。