[发明专利]一种仿人机器人多关节协同爆发跳跃的规划方法

权利要求书

1.一种仿人机器人多关节协同爆发跳跃的规划方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤(1)，读取关节电机当前转速，计算关节所能产生的峰值力矩；

步骤(2)，根据机器人动力学方程，计算关节峰值力矩作用下各关节的角加速度；

步骤(3)，由各关节的角加速度获取机器人ZMP点的位置，从而判断机器人在跳跃状态时的稳定性，若机器人不稳定，调整机器人的关节力矩，直到获取满足机器人稳定的关节角加速度由获取下一时刻机器人的状态X_t+1；

步骤(4)，判断机器人在状态X_t+1时，总体质心在竖直方向的加速度是否满足多关节协同爆发跳跃，不满足时，重复步骤(1)-(3)，直到机器人满足完成机器人多关节协同爆发跳跃运动；其中g为重力加速度。

2.根据权利要求1所述的仿人机器人多关节协同爆发跳跃的规划方法，其特征在于，所述峰值力矩其中i_r为设在关节处的减速器的减速比，ω_joint为关节端转速。

3.根据权利要求1所述的仿人机器人多关节协同爆发跳跃的规划方法，其特征在于，所述ZMP点的位置满足：-d₁+Δp_x≤p_x,t≤d₂-Δp_x，其中d₁为机器人踝关节在脚掌面的投影到脚跟的距离，d₂为机器人踝关节在脚掌面的投影到脚尖的距离，Δp_x为ZMP稳定裕度，p_x,t为零力矩点横坐标。

4.根据权利要求3所述的仿人机器人多关节协同爆发跳跃的规划方法，其特征在于，所述关节的角加速度，微调满足约束：其中δp_x,t为ZMP点的调节量。

5.根据权利要求4所述的仿人机器人多关节协同爆发跳跃的规划方法，其特征在于，所述满足：其中为关节的峰值转矩，

6.根据权利要求4所述的仿人机器人多关节协同爆发跳跃的规划方法，其特征在于，所述进行优化的代价函数为：其中δτ_t为关节力矩的变化量，为t时刻各关节的角速度。