[发明专利]机器人迈步控制方法及装置、机器人控制设备和存储介质

说明书

本申请提供一种机器人迈步控制方法及装置、机器人控制设备和存储介质，涉及机器人控制技术领域。本申请根据双足机器人当前的零力矩点规划数据以及双足实际位置数据，确定双足期望支撑力，而后根据双足期望支撑力和当前的质心移动规划数据、质心实际移动数据、双足迈步规划数据及双足实际受力数据，基于柔顺控制算法确定双足踝关节当前的期望关节姿态角，以及与实际足部支撑状态匹配的期望关节位置，从而得以根据双足机器人的实际运动状况对足部期望位姿状况进行全方位柔顺控制，使足部期望位置和足部期望姿态均与实际地面状况实质匹配，以降低单足支撑期的落足冲击力和双足支撑期的足间内力，提升双足机器人的行走稳定性和地形适应力。

技术领域

本申请涉及机器人控制技术领域，具体而言，涉及一种机器人迈步控制方法及装置、机器人控制设备和存储介质。

背景技术

随着科学技术的不断发展，机器人技术因具有极大的研究价值及应用价值受到了各行各业的广泛重视，其中双足机器人控制便是机器人控制技术领域中的一项重要研究方向。

而在双足机器人的行走控制过程中，往往会因步态规划模型简化、机械结构形变以及地面不平整等因素，导致双足机器人按照规划好的步行轨迹迈步时的足部位姿状况与实际地面状况不匹配，使双足机器人在单足支撑状态时的落足与地面发生严重碰撞冲击，并使双足机器人在双足支撑状态时产生较大的足间内力，严重影响双足机器人的行走稳定性。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种机器人迈步控制方法及装置、机器人控制设备和存储介质，能够根据双足机器人的实际运动状况对双足机器人的足部期望位姿状况进行全方位柔顺控制，使足部期望位置和足部期望姿态均与实际地面状况实质匹配，以降低双足机器人在单足支撑期时的落足冲击力和在双足支撑期时的足间内力，提升双足机器人的行走稳定性和地形适应力。

为了实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本申请提供一种机器人迈步控制方法，所述方法包括：

获取双足机器人当前的质心移动规划数据、双足迈步规划数据以及零力矩点规划数据，以及所述双足机器人当前的实际足部支撑状态、质心实际移动数据、双足实际位置数据和双足实际受力数据；

根据所述零力矩点规划数据以及所述双足实际位置数据，计算所述双足机器人当前的双足期望支撑力；

根据所述双足期望支撑力、所述质心移动规划数据、所述质心实际移动数据以及所述双足实际受力数据，基于柔顺控制算法计算所述双足机器人的双足踝关节当前的期望关节姿态角；

根据所述双足迈步规划数据、所述双足期望支撑力及所述双足实际受力数据，基于柔顺控制算法计算所述双足踝关节当前的与所述实际足部支撑状态匹配的期望关节位置；

按照所述双足踝关节的期望关节姿态角及期望关节位置控制所述双足机器人进行迈步运动。

第二方面，本申请提供一种机器人迈步控制装置，所述装置包括：

迈步数据获取模块，用于获取双足机器人当前的质心移动规划数据、双足迈步规划数据以及零力矩点规划数据，以及所述双足机器人当前的实际足部支撑状态、质心实际移动数据、双足实际位置数据和双足实际受力数据；

双足支撑计算模块，用于根据所述零力矩点规划数据以及所述双足实际位置数据，计算所述双足机器人当前的双足期望支撑力；

双足姿态计算模块，用于根据所述双足期望支撑力、所述质心移动规划数据、所述质心实际移动数据以及所述双足实际受力数据，基于柔顺控制算法计算所述双足机器人的双足踝关节当前的期望关节姿态角；

双足位置计算模块，用于根据所述双足迈步规划数据、所述双足期望支撑力及所述双足实际受力数据，基于柔顺控制算法计算所述双足踝关节当前的与所述实际足部支撑状态匹配的期望关节位置；