[发明专利]一种双足机器人及其导航定位方法和装置

说明书

一种双足机器人的导航定位方法包括：确定机器人在机器人定位点坐标系中的定位点投影到机器人中轴线坐标系中的第一坐标；将所述定位点投影在机器人中轴线坐标系中的第一坐标投影到预定的二维平面，得到机器人定位点在二维平面的第二坐标和航向角；获取所述第二坐标所对应的机器人摆动周期内的平均坐标；根据所述第二坐标的平均坐标以及所述定位点的航向角，确定所述机器人的导航点，根据所述导航点进行机器人导航规划。根据所述平均坐标和定位点的航向角确定机器人的导航点，从而可以有效的过滤机器人定位点的振动，并可有效的提高导航点的准确度，便于将双足机器人的导航规则统一到ROS导航框架下，增加代码利用效率，有利于节省人力和物力成本。

技术领域

本申请属于双足机器人领域，尤其涉及一种双足机器人及其导航定位方法和装置。

背景技术

随着机器人技术的发展，机器人应用种类越来越多，机器人导航定位要求也越来越来越高。基于ROS(Robot Operating System)导航框架的平台进行算法开发和验证，使得开发人员在使用过程中有更多的发挥空间，只需要进行功能组件的替换即可达到所期望的效果，提高了导航定位算法的开发效率。

然后，ROS导航框架中的算法要求将机器人退化为一个导航点，根据点的位置在工作空间中进行规划，如差分移动机器人通常选择两驱动轮的中间点作为导航点进行导航规划。而双足机器人行走时会左右晃动，并不仅仅是在地面上的平动和垂直地面上的转动，导致无法直接确定机器人的二维空间位置，不能有效的基于ROS导航框架对双足机器人进行导航规划。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种双足机器人及其导航定位方法和装置，以解决现有技术中由于双足机器人行走时会左右晃动，并不仅仅是在地面上的平动和垂直地面上的转动，导致无法直接确定机器人的二维空间位置，不能有效的基于ROS导航框架对双足机器人进行导航规划的问题。

本申请实施例的第一方面提供了一种双足机器人的导航定位方法，所述双足机器人的导航定位方法包括：

根据预先标定的机器人定位点坐标系与机器人中轴线坐标系的位姿关系，确定机器人在机器人定位点坐标系中的定位点投影到机器人中轴线坐标系中的第一坐标；

将所述定位点投影在机器人中轴线坐标系中的第一坐标投影到预定的二维平面，得到机器人定位点在二维平面的第二坐标和航向角；

获取所述第二坐标所对应的机器人摆动周期内的平均坐标；

根据所述第二坐标的平均坐标以及所述定位点的航向角，确定所述机器人的导航点，根据所述导航点进行机器人导航规划。

结合第一方面，在第一方面的第一种可能实现方式中，所述根据预先标定的机器人定位点坐标系与机器人中轴线坐标系的位姿关系，确定机器人在机器人定位点坐标系中的定位点投影到机器人中轴线坐标系中的第一坐标的步骤包括：

获取机器人定位点在预设的机器人定位点坐标系中的第三坐标；

根据机器人定位点坐标系与机器人中轴线坐标系的标定关系，确定机器人定位点坐标系与机器人中轴线坐标系之间的齐次变换矩阵；

根据所述齐次变换矩阵，将所述定位点在机器人定位点坐标系中的第三坐标变换为机器人中轴线坐标系中的第一坐标。

结合第一方面，在第一方面的第二种可能实现方式中，所述机器人中轴线坐标系以机器人中轴线为Z轴，机器人前方为X轴，所构建的右手坐标系，所述将所述定位点投影在机器人中轴线坐标系中的第一坐标投影预定的二维平面，得到机器人定位点在二维平面的第二坐标和航向角的步骤包括：

获取定位点在机器人中轴线坐标系中的坐标(x,y,z)，以及获取机器人当前的朝向；

根据机器人中轴线坐标系中的坐标(x,y,z)确定机器人在二维平面的第二坐标为(x,y)，根据机器人的当前朝向确定为机器人航向角。