[发明专利]一种仿蟹机器人行走稳定性判定方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种机器人稳定性判断方法，具体涉及一种仿蟹机器人行走稳定性判定方法，属于智能电子产品技术领域。

背景技术

仿生技术在机器人科学中的应用，必将推动足式机器人的适应能力向非结构化、未知复杂的环境发展，这样，对多足机器人的运动稳定性要求会更高，采用准确的参数评估足式机器人的稳定性对于机器人的结构设计、步态拟定、足尖点轨迹规划及抗扰性是至关重要的，重心投影法即最早的静态稳定性判别方法，该方法的不足之处是只能评估机器人在平坦地面上的稳定性，对非平坦路面则无能为力。

发明内容

（一）要解决的技术问题

为解决上述问题，本发明提出了一种仿蟹机器人行走稳定性判定方法，研究机器人静态步态行走稳定性判定方法，该方法还不能应用于动态步态，本工作将继续深入开展对多足机器人动态步态行走稳定性以及失稳情况下姿态恢复方面的研究，是一种适用于足式机器人行进中FASM的计算方法。

（二）技术方案

本发明的仿蟹机器人行走稳定性判定方法，包括以下步骤：

第一步：分析各种干扰对机器人稳定性的影响，建立仿蟹机器人在复杂环境下稳定性的数学模型，对仿蟹机器人双四足步态行走稳定性进行了仿真分析及原理样机试验，结果表示仿蟹机器人采用双四足步态行走时，稳定裕量变化呈现一定的周期性，其周期为双四足步态周期的一半，在步态的0~1/4周期内稳定裕量随时间的推移逐渐增大；在1/4~1/2周期内逐渐减小，质心点运动到落地足所形成的支撑凸多边形中心附近时其稳定性达到最佳；

第二步：整个运动过程中稳定性最差出现在步行足切换的阶段，考察机器人在行走过程中是否会出现倾翻的现象，只需检验该点稳定裕量是否大于0；

第三步：等步长条件下，机器人的步行速度对步态稳定性有影响，随着速度的不断提高，步态稳定性变差。

（三）有益效果

与现有技术相比，本发明的仿蟹机器人行走稳定性判定方法，研究机器人静态步态行走稳定性判定方法，该方法还不能应用于动态步态，本工作将继续深入开展对多足机器人动态步态行走稳定性以及失稳情况下姿态恢复方面的研究，是一种适用于足式机器人行进中FASM的计算方法。

具体实施方式

一种仿蟹机器人行走稳定性判定方法，包括以下步骤：

第一步：分析各种干扰对机器人稳定性的影响，建立仿蟹机器人在复杂环境下稳定性的数学模型，对仿蟹机器人双四足步态行走稳定性进行了仿真分析及原理样机试验，结果表示仿蟹机器人采用双四足步态行走时，稳定裕量变化呈现一定的周期性，其周期为双四足步态周期的一半，在步态的0~1/4周期内稳定裕量随时间的推移逐渐增大；在1/4~1/2周期内逐渐减小，质心点运动到落地足所形成的支撑凸多边形中心附近时其稳定性达到最佳；

第二步：整个运动过程中稳定性最差出现在步行足切换的阶段，考察机器人在行走过程中是否会出现倾翻的现象，只需检验该点稳定裕量是否大于0；

第三步：等步长条件下，机器人的步行速度对步态稳定性有影响，随着速度的不断提高，步态稳定性变差。

本发明的仿蟹机器人行走稳定性判定方法，研究机器人静态步态行走稳定性判定方法，该方法还不能应用于动态步态，本工作将继续深入开展对多足机器人动态步态行走稳定性以及失稳情况下姿态恢复方面的研究，是一种适用于足式机器人行进中FASM的计算方法。

上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。