[发明专利]一种足式机器人避免自碰撞的方法、相关装置及存储介质

说明书

本申请公开了一种足式机器人避免自碰撞的方法、相关装置及存储介质，用于减少机器人在受到侧向扰动时两条腿之间碰撞的发生，提高机器人在行进过程中的稳定性。本申请方法包括：更新机器人第一腿的足端与第二腿之间的距离；判断所述距离是否小于或等于第一距离；若是，则通过所述第一腿的动力模组向所述第一腿施加斥力，以使得所述第一腿的足端与所述第二腿的距离大于第二距离。

技术领域

本申请涉及机器人控制技术领域，尤其涉及一种足式机器人避免自碰撞的方法、相关装置及存储介质。

背景技术

随着计算机性能的提升，传感器科技的发展，机器人技术得到了持续的提高，人类生活中逐步出现了各种各样的机器人帮助人类完成特定工作。腿足类机器人相较于传统的轮式机器人和履带式机器人，其优势在于良好的越障性能，其多自由度的腿足结构可以应对一些较为复杂的地形。

足式机器人可以看作是由多条多连杆机械臂构成的浮动基座的传统机械臂，现有技术中，足式机器人的落足点规划大多采用捕获点(Capture Point)的一步稳定的启发式规划法。这种落足点规划法充分考虑了落足点对于机身平稳的贡献。但是在一些特殊的恶劣工况下，比如受到剧烈的侧向冲击扰动，可能出现机器人摆动腿与支撑腿之间相互碰撞的问题，将可能直接导致机器人失稳。

发明内容

本申请提供了一种足式机器人避免自碰撞的方法、相关装置及存储介质，用于减少机器人在受到侧向扰动时两条腿之间碰撞的发生，提高机器人在行进过程中的稳定性。

本申请第一方面提供了一种足式机器人避免自碰撞的方法，包括：

更新机器人第一腿的足端与第二腿之间的距离；

判断所述距离是否小于或等于第一距离；

若是，则通过所述第一腿的动力模组向所述第一腿施加斥力，以使得所述第一腿的足端与所述第二腿的距离大于第二距离。

可选的，所述通过所述第一腿的动力模组向所述第一腿施加斥力，以使得所述第一腿的足端与所述第二腿的距离大于第二距离，包括：

通过所述第一腿的动力模组向所述第一腿施加斥力；

计算并判断所述第一腿的足端的当前预判轨迹上的点到所述第二腿的距离是否小于或等于第二距离；

若是，则继续通过所述第一腿的动力模组向所述第一腿施加斥力，直至计算出所述第一腿的足端的预判轨迹上的点到所述第二腿的距离大于第二距离，以使得所述第一腿的足端与所述第二腿的距离大于第二距离。

可选的，所述通过所述第一腿的动力模组向所述第一腿施加斥力，包括：

根据所述第一腿的足端的当前预判轨迹计算所述第一腿的各关节在施加斥力的控制周期对应的预判关节角度；

根据所述第一腿的各关节在施加斥力的控制周期所对应的预判关节角度，计算所述第一腿的各关节在施加斥力的控制周期所对应的目标关节角度，且所述目标关节角度与所述预判关节角度的差值小于第一预设值；

在所述施加斥力的控制周期，控制所述第一腿的各关节对应的动力模组，向所述第一腿施加斥力，将所述第一腿的各关节调整到目标关节角度。

可选的，所述第一腿的足端的预判位置和目标位置的关系如下式所示：

p1＝p0+n||d1-d||；

其中，n表示所述第一腿的足端速度矢量与所述第二腿足端位置和髋关节连线所构成的向量的叉积，p0表示所述预判位置，所述预判位置与所述预判关节角度关联，p1表示与所述目标位置，所述目标位置与所述目标关节角度关联，d1表示所述第一距离，d表示所述第一腿的足端与所述第二腿之间的距离。

可选的，所述更新机器人第一腿的足端与第二腿之间的距离包括：