[发明专利]一种步态规划方法、装置、计算机可读存储介质及机器人

说明书

本申请属于机器人技术领域，尤其涉及一种步态规划方法、装置、计算机可读存储介质及机器人。所述方法构建机器人的变质心高度的线性倒立摆模型，所述变质心高度的线性倒立摆模型为在线性倒立摆模型的基础上降低质心高度和增加质心起伏的模型；基于所述变质心高度的线性倒立摆模型，在所述机器人的每个质心时序周期进行步态规划。通过本申请，在传统线性倒立摆模型的基础上，进一步降低质心高度和增加质心起伏，能够有效地提供快速行走所需要的腿长。

技术领域

本申请属于机器人技术领域，尤其涉及一种步态规划方法、装置、计算机可读存储介质及机器人。

背景技术

仿人机器人研究中的一个关键问题是在提高行走速度的同时能够保持步行稳定性。基于线性倒立摆模型（Linear Inverted Pendulum Mode，LIPM）生成的步行模式是现有技术中双足机器人步态规划最主要的方法之一。但是，基于LIPM的步态规划方法需要保持质心高度不变，在快速行走（大步态）时会出现腿长不足的情况。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种步态规划方法、装置、计算机可读存储介质及机器人，以解决现有的基于LIPM的步态规划方法需要保持质心高度不变，在快速行走时会出现腿长不足的情况的问题。

本申请实施例的第一方面提供了一种步态规划方法，可以包括：

构建机器人的变质心高度的线性倒立摆模型，所述变质心高度的线性倒立摆模型为在线性倒立摆模型的基础上降低质心高度和增加质心起伏的模型；

基于所述变质心高度的线性倒立摆模型，在所述机器人的每个质心时序周期进行步态规划。

进一步地，所述基于所述变质心高度的线性倒立摆模型，在所述机器人的每个质心时序周期进行步态规划，包括：

在每个质心时序周期的起始时刻，读取第一步长和第二步长，所述第一步长为所述机器人在当前质心时序周期的步长，所述第二步长为所述机器人在上一个质心时序周期的步长；

根据所述第一步长计算第一降质心值和第一质心起伏幅度，所述第一降质心值为所述机器人在当前质心时序周期的降质心值，所述第一质心起伏幅度为所述机器人在当前质心时序周期的质心起伏幅度；

根据所述第二步长计算第二降质心值和第二质心起伏幅度，所述第二降质心值为所述机器人在上一个质心时序周期的降质心值，所述第二质心起伏幅度为所述机器人在上一个质心时序周期的质心起伏幅度；

根据所述第一降质心值、所述第一质心起伏幅度、所述第二降质心值和所述第二质心起伏幅度，对所述机器人在当前质心时序周期的质心高度进行规划。

进一步地，所述根据所述第一步长计算第一降质心值和第一质心起伏幅度包括：

根据下式计算所述第一降质心值：

其中，s_d为所述第一步长，s_d2为预设的第二步长阈值，a₁和b₁均为预设的系数，z_0lim为预设的降质心的上限值，z₀为所述第一降质心值。

进一步地，所述根据所述第一步长计算第一降质心值和第一质心起伏幅度包括：

根据下式计算所述第一质心起伏幅度：