[发明专利]仿人机器人的类人步态控制方法、装置、设备及存储介质

权利要求书

1.一种仿人机器人的类人步态控制方法，其特征在于，所述方法包括：

获取所述仿人机器人当前时刻的虚拟质心到左腿踝关节的第一向量和所述虚拟质心到右腿踝关节的第二向量，及获取所述仿人机器人当前时刻的虚拟质心原始规划值；

根据所述第一向量、第二向量、虚拟质心原始规划值及预设的降低虚拟质心高度算法，确定所述仿人机器人当前时刻虚拟质心降低后的目标虚拟质心高度；

根据所述目标虚拟质心高度控制所述仿人机器人进行直膝行走。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一向量、第二向量、虚拟质心原始规划值及预设的降低虚拟质心高度算法，确定所述仿人机器人当前时刻虚拟质心降低后的目标虚拟质心高度，包括：

获取所述仿人机器人的大腿长度及小腿长度，及计算所述第一向量和第二向量在所述仿人机器人的行走方向上的第一分量和第二分量；

基于所述降低虚拟质心高度算法，根据所述大腿长度、小腿长度、所述第一分量及第二分量确定所述仿人机器人在当前时刻的虚拟质心降低值；

利用所述虚拟质心原始规划值及所述虚拟质心降低值，确定所述目标虚拟质心高度。

3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述根据所述目标虚拟质心高度控制所述仿人机器人进行直膝行走，之前还包括：

确定所述仿人机器人当前时刻在直膝行走周期内所处的目标时期，所述目标时期为双腿支撑期或者为单腿支撑期；

当所述目标阶段为单腿支撑期，确定所述仿人机器人的支撑腿及摆动腿；

确定所述摆动腿在当前时刻所处的迈步阶段，所述迈步阶段包括摆动腿抬脚阶段、摆动腿腾空阶段及摆动腿落脚阶段；

根据所述摆动腿在当前时刻所处的迈步阶段，确定所述摆动腿的目标俯仰角；

则所述根据所述目标虚拟质心高度控制所述仿人机器人进行直膝行走，包括：

根据所述目标虚拟质心高度控制所述仿人机器人进行直膝行走，且同时控制所述摆动腿的脚掌按照所述目标俯仰角进行脚掌翻转。

4.根据权利3所述方法，其特征在于，所述确定所述摆动腿在当前时刻所处的迈步阶段，包括：

获取当前时刻所述虚拟质心到所述摆动腿的向量在行进方向上的目标分量；

当所述目标分量与预设步长的比值大于或等于预设第一系数，且小于预设第二系数，则确定当前时刻所处的迈步阶段为摆动腿抬脚阶段；

当所述目标分量与预设步长的比值大于或等于预设第二系数，且小于预设第三系数，则确定当前时刻所处的迈步阶段为摆动腿腾空阶段；

当所述目标分量与预设步长的比值大于或等于预设第三系数，且小于预设第四系数，则确定当前时刻所处的迈步阶段为摆动腿落脚阶段；

其中，所述第一系数、第二系数、第三系数及第四系数依次递增，且均大于-1小于1。

5.根据权利要求4所述方法，其特征在于，所述根据所述摆动腿在当前时刻所处的迈步阶段，确定所述摆动腿的目标俯仰角，包括：

若所述摆动腿在当前时刻所处的迈步阶段为摆动腿抬脚阶段，则利用所述比值及预设第一俯仰角算法确定所述摆动腿的目标俯仰角，所述预设第一俯仰角算法为俯仰角随系数增大的第一算法；

若所述摆动腿在当前时刻所处的迈步阶段为摆动腿腾空阶段，则利用所述比值及预设第二俯仰角算法确定所述摆动腿的目标俯仰角，所述预设第二俯仰角算法为俯仰角随预设系数减小的第二算法；

若所述摆动腿在当前时刻所处的迈步阶段为摆动腿落脚阶段，则利用所述比值及预设第三俯仰角算法确定所述摆动腿的目标俯仰角，所述预设第三俯仰角算法为俯仰角随系数增大的第三算法。

6.根据权利要求3所述方法，其特征在于，所述控制所述摆动腿的脚掌按照所述目标俯仰角进行脚掌翻转，包括：

根据所述目标俯仰角，确定当前时刻所述摆动腿的脚踝到支撑点的位置矢量；

根据所述位置矢量和所述目标俯仰角，确定当前时刻摆动腿的脚踝的修正后的目标期望角度，所述修正后的目标期望角度为踝关节旋转角度；

按照所述修正后的目标期望角度控制进行脚掌翻转。