[发明专利]一种步态控制方法和装置

说明书

本发明实施例提供了一种步态控制方法和装置，其中的方法具体包括：通过双足机器人中的传感器，采集所述双足机器人的躯干的偏转角度信息；根据所述偏转角度信息，调整所述双足机器人的步态参数，以使所述双足机器人的质心位于稳定区域内。本发明实施例可以提高双足机器人行走过程中的稳定性，可以实现双足机器人的稳步行走。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种步态控制方法和装置。

背景技术

近年来，双足机器人的研究成为机器人领域的热点之一。由于双足机器人与人类在外形上和功能上具有相似性，因此，双足机器人可以辅助和服务于人类。

双足机器人具有高质心、多自由度耦合、支撑区域小等特点，这些特点使得其在行走过程中容易失去稳定性。因此，目前双足机器人大多采用较小尺寸的头部(头部尺寸远远小于肩膀的宽度)，目的是为了保证双足机器人行走时的平衡性。

然而，对于头部尺寸较大的双足机器人，例如头部和肩膀的宽度比例为0.75：1的双足机器人，则难以保证行走时的稳定性。

发明内容

本发明实施例提供一种步态控制方法和装置，以解决现有技术中双足机器人头部尺寸较大时难以保证行走稳定性的问题。

为了解决上述问题，本发明实施例公开了一种步态控制方法，包括：

通过双足机器人中的传感器，采集所述双足机器人的躯干的偏转角度信息；

根据所述偏转角度信息，调整所述双足机器人的步态参数，以使所述双足机器人的质心位于稳定区域内。

可选地，所述双足机器人的质心位于稳定区域内，包括：所述双足机器人的质心在水平面上的投影位于稳定区域内，所述稳定区域，包括：所述双足机器人的支撑脚所组成的凸形区域在水平面上的投影。

可选地，所述传感器包括：三轴陀螺仪和/或三轴加速度计；所述偏转角度信息包括：所述双足机器人的躯干在俯仰方向上的角速度和/或加速度；以及所述双足机器人的躯干在横滚方向上的角速度和/或加速度。

可选地，所述步态参数，包括：所述双足机器人的膝关节和踝关节在俯仰方向上的角速度和/或加速度；以及所述双足机器人的膝关节和踝关节在横滚方向上的角速度和/或加速度。

可选地，所述根据所述偏转角度信息，调整所述双足机器人的步态参数，包括：

根据所述偏转角度信息，确定所述双足机器人的质心与稳定区域之间的偏差；

根据所述偏差，确定所述偏转角度信息对应的修正量，以使所述偏转角度信息增加所述修正量之后，所述质心位于稳定区域内；

根据所述偏转角度信息对应的修正量，确定所述双足机器人的膝关节和踝关节对应的转角修正量；

根据所述转角修正量调整所述双足机器人的步态参数。

可选地，所述根据所述偏转角度信息，调整所述双足机器人的步态参数，包括：

将所述偏转角度信息输入预置的比例积分微分PID控制器；

通过所述PID控制器调整所述双足机器人的步态参数，以及通过所述PID控制器输出所述双足机器人的膝关节和踝关节在俯仰方向上的转角修正量、以及所述双足机器人的膝关节和踝关节在横滚方向上的转角修正量，以使所述双足机器人的质心位于稳定区域内。

可选地，所述方法还包括：

确定所述双足机器人的质心运动轨迹，以及所述质心运动轨迹对应的步态参数；所述质心运动轨迹中的轨迹点位于稳定区域内。

可选地，所述方法还包括：