[发明专利]一种3D欠驱动双足机器人跳跃运动的步态规划方法

权利要求书

1.一种3D欠驱动双足机器人跳跃运动的步态规划方法，应用于3D欠驱动 双足机器人，从仿生学的角度，模仿人类跳跃运动的动作特点，其特征在于，

在机器人跳跃过程中，机器人的支撑腿膝关节快速伸张，并且髋关节同时 动作以使机器人躯干与重力竖直方向的夹角快速减小,在该动作过程中，所述支 撑腿膝关节以及髋关节驱动控制的数学模型为

u3=-k3(q3-q3res)u4=-k4(q1+q3+q4)]]>

其中，u₃为支撑腿膝关节驱动力矩，k₃为支撑腿膝关节驱动力矩比例系数， q₃为支撑腿膝关节角度，q_3res为支撑腿膝关节驱动力矩为0时q₃的角度位置； u₄为支撑腿髋关节驱动力矩，k₄为支撑腿髋关节驱动力矩比例系数，q₄为支 撑腿膝髋关节关节角度，q₁为机器人侧向平面内欠驱动关节，(q₁+q₃+q₄)用 于估计机器人躯干与重力竖直方向的实时夹角。

2.如权利要求1所述的3D欠驱动双足机器人跳跃运动的步态规划方法， 其特征在于，在进行步态规划时，从人类仿生学的角度对各关节角度进行如下 约束限制：

其中，q₈表示摆动腿膝关节，q₃＞0,q₈＞0表示机器人膝关节不能翻过 来；q₅，q₆分别表示机器人支撑腿以及摆动腿在前向平面内的髋关节，q₅-q₆用于估计机器人在前向平面内的胯部角度，人类运动时，前向平面内胯部角度 在(-15°,15°)范围内；q₇为摆动腿在侧向平面内的髋关节角度，q₄-q₇用于估 计机器人在侧向平面内的胯部角度，人类运动时，侧向平面内胯部角度在 (0°,120°)范围内，而q₄-q₇＞0表示摆动腿在前；q₁+q₃+q₄用于估计机 器人躯干与重力竖直方向夹角，人类运动时，该夹角范围为(-20°,20°)。