[发明专利]机器人控制装置、机器人控制方法以及腿式机器人

权利要求书

1.一种机器人控制装置，其通过驱动具有多条腿的机器人的关节来使所述机器人行走，所述机器人控制装置

基于作为围绕所述机器人的环境的信息的环境检测值来确定对于所述机器人的躯干垂直位置的容许范围，并且

基于表示所述机器人的姿态的姿态检测值来使所述机器人行走，以使所述躯干垂直位置在所述容许范围内。

2.如权利要求1所述的机器人控制装置，其中包括：

大腿部角速度控制器，其控制所述机器人的大腿部角速度；

膝部绝对角控制器，其控制所述机器人的膝部绝对角；以及

空闲腿角度控制器，其控制所述机器人的空闲腿角度。

3.如权利要求1所述的机器人控制装置，其中包括：

大腿部角速度指令生成器，其生成大腿部角速度指令；以及

躯干垂直位置指令生成器，其基于所述环境检测值和所述姿态检测值来生成躯干垂直位置指令，所述躯干垂直位置指令是所述机器人的躯干垂直位置的目标值。

4.如权利要求1至3中任一项所述的机器人控制装置，其特征在于，

计算用于控制机器人机构的线性部分的线性部转矩，所述机器人机构是所述机器人的机构。

5.如权利要求4所述的机器人控制装置，其特征在于，

所述线性部转矩包括：控制所述机器人的大腿部角速度的脚踝线性部转矩、控制所述机器人的膝部绝对角的膝部线性部转矩、以及控制所述机器人的空闲腿角度的空闲腿线性部转矩。

6.如权利要求1至5中任一项所述的机器人控制装置，其特征在于，

包括输出所述环境检测值的环境检测器。

7.如权利要求1至6中任一项所述的机器人控制装置，其特征在于，

所述环境检测值包括所述机器人的上方的障碍的位置和地面温度。

8.如权利要求7所述的机器人控制装置，其特征在于，

根据所述机器人的上方的障碍的位置来设定所述躯干垂直位置的容许范围的上限值，并且根据地面温度来设定所述躯干垂直位置的容许范围的下限值，

当所述躯干垂直位置小于所述下限值时，将作为所述机器人的躯干垂直位置的目标值的躯干垂直位置指令设为所述下限值，

当所述躯干垂直位置大于所述躯干垂直位置指令上限值时，将所述躯干垂直位置指令设为所述垂直位置指令上限值，

当所述躯干垂直位置处于所述躯干垂直位置指令下限值和所述躯干垂直位置指令上限值之间时，将所述躯干垂直位置指令设为所述躯干垂直位置。

9.如权利要求1至8中任一项所述的机器人控制装置，其特征在于，

包括输出所述姿态检测值的姿态检测器。

10.如权利要求1至9中任一项所述的机器人控制装置，其特征在于，

所述姿态检测值包括所述机器人的大腿部角度、膝部角度、以及空闲腿角度。

11.如权利要求10所述的机器人控制装置，其特征在于，

将膝部绝对角的目标值用作膝部绝对角指令，所述膝部绝对角指令是所述机器人的大腿部角度的函数，所述膝部绝对角是所述机器人的大腿部角度和膝部角度之和。

12.如权利要求11所述的机器人控制装置，其特征在于，

求出从所述躯干垂直位置指令减去所述机器人的大腿部长度和所述大腿部角度之积的值，

将所述减去后的值除以小腿长度，

将所述经除法而得的值的反余弦值用作所述膝部绝对角指令。

13.如权利要求1至12中任一项所述的机器人控制装置，其特征在于，

空闲腿角度指令是所述机器人的大腿部角度的函数，所述空闲腿角度指令是所述机器人的空闲腿角度的目标值。

14.如权利要求13所述的机器人控制装置，其特征在于，

所述空闲腿角度指令是通过将所述大腿部角度的符号取反而得的。

15.一种腿式机器人，包括：

权利要求1至14中任一项所述的机器人控制装置；以及

多条腿。