[发明专利]一种腿部可移动六足机器人腿部缺失的容错步态控制方法

说明书

一种腿部可移动六足机器人腿部缺失的容错步态控制方法。一种腿部可移动六足机器人腿部缺失的容错步态控制方法，其特征是：所述的六足机器人机体由腿部滑动装置1、机体2、基节3和腿部模块4，所述的机体的两侧设置有所述的腿部滑动装置，所述的腿部滑动装置与基节的一侧连接，所述的基节的另一侧与所述的腿部模块连接，所述的腿部模块由大腿结构4‑1、小腿结构4‑2和足体4‑3组成，所述的大腿结构与所述的小腿结构的一端连接，所述的小腿结构的另一端与所述的足端连接，所述的六足机器人为具有腿部可移动的六足机器人。所述的方法包括如下步骤：可移动腿部的六足机器人的控制；调整步态的轴向稳定性；固定位置调整；非固定位置调整；容错步态的配置。本发明应用于六足机器人腿部缺失的容错步态控制方法。

技术领域

本发明属于足式机器人容错控制技术领域，具体涉及一种腿部可移动六足机器人腿部缺失的容错步态控制方法背景技术。

当今，足式机器人在行星探测，灾难应急、反恐任务等领域已成为主要工具。具有有效步态规划的足式机器人在这类任务中发挥重要作用。但是，如果一条腿受损，任务就会因此中断。所以，机器人需要一些替代策略继续完成任务。

目前，从太空探索、灾难应急到排雷，在人们无法触及的环境下，机器人得到了许多应用。周围环境恶劣，危险地形严重，故障率高。因此在这种情况下需要机器人代替人来完成这些任务。足式机器人具有广泛的应用范围，能够完成许多轮式机器人无法完成的任务。在本文中，我们讨论了常见的六足机器人，虽然足式机器人走路受到腿的个数的影响，但腿的个数和腿的个数对机器人的影响是相似的。关于机器人腿部失效的策略。例如，一条腿受损的六足机器人腿部故障情况。腿和底盘重排，以满足工作系数的要求，并提出了每条腿的大工作空间。换句话说，机器人应该有腿长和运动空间相互干扰。然而，这种重排也改变了机器人的身体配置。此外，对于某些情况，长腿不可能有大的工作空间。推荐的六足机器人容错步态方法，每一步仅有两条腿抬起。即使一条故障腿站立，由于机器人的重心始终定位在支撑面对角线的交点上，稳定性也保持不变，所以可以使用五条腿步态。锁定损坏的电机关节也有利于保持稳定性。因此，锁定的关节腿可以用于支撑而不是移动，并且机器人的步态顺序必须相应地重新排列，但是锁定机制始终无法提供支持。当在腿部的第二或第三关节发生故障时，腿部可能不再保持稳定。

当机器人的一或两条腿停止运转时，它仍然可以通过切换到另一种步态来保持稳定性。但在三或四条腿失效时，稳定性明显下降，甚至发生了临界稳定性。因此NASA建议爬行和滑翔步态来解决这个问题。但是，前面提到的所有方法都受到一些限制。从上面的讨论可以说，足式机器人的腿有几种故障。一个是锁定连接方案，它假定连接的设计方式是在检测到故障时可以锁定它。然后，锁定的关节腿可以用来支撑身体而不是移动。第二个是自由摆动方案，它假设故障的电机或关节失去了它的大部分抵抗外部负荷，把受损的腿作为一个自由旋转的悬吊肢体。本发明重点研究了断腿方案和滑腿方法，以保持机器人的效率和稳定性。因为，受伤的腿会对其他腿部和机器人整体系统产生一些不必要的副作用。

发明内容

本发明的目的是提供一种腿部可移动六足机器人腿部缺失的容错步态控制方法，通过一种腿部可移动方法来解决这一问题，其中故障腿可以分离，其他腿部可以通过操作员的命令移动到更佳的位置，以获得最佳的替代步态配置，根据腿部序列、步幅、纵向稳定性和效率，对替代步态进行了评价。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种腿部可移动六足机器人腿部缺失的容错步态控制方法，其组成包括：六足机器人，所述的六足机器人机体由腿部滑动装置、机体、基节和腿部模块，所述的机体的两侧设置有所述的腿部滑动装置，所述的腿部滑动装置与基节的一侧连接，所述的基节的另一侧与所述的腿部模块连接，所述的腿部模块由大腿结构、小腿结构和足体组成，所述的大腿结构与所述的小腿结构的一端连接，所述的小腿结构的另一端与所述的足端连接，

所述的六足机器人为具有可移动滑动腿的六足机器人，

六足机器人腿部缺失的容错步态控制方法，该方法包括如下步骤：