[发明专利]一种四足机器人的移动控制方法及装置在审

专利信息
申请号: 202110143439.X 申请日: 2021-02-02
公开(公告)号: CN112947428A 公开(公告)日: 2021-06-11
发明(设计)人: 曾杰;吴元清;黄政杰;钟豪;彭衍华;鲁仁全 申请(专利权)人: 广东工业大学
主分类号: G05D1/02 分类号: G05D1/02
代理公司: 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 代理人: 郭帅
地址: 510060 广东省*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 一种 机器人 移动 控制 方法 装置
【权利要求书】:

1.一种四足机器人的移动控制方法,其特征在于,包括:

响应四足机器人的四足触地操作,分别获取所述四足机器人的四元数,以及所述四组机器人的四个足端的当前坐标位置;

将所述当前坐标位置和所述当前四元数输入预先训练的神经网络模型,得到地形预测结果;

根据所述地形预测结果,确定目标摆动步态;

基于所述地形预测结果,结合所述目标摆动步态,确定所述四足机器人的状态轨迹;

依据所述状态轨迹,对所述四足机器人进行移动控制。

2.根据权利要求1所述的四足机器人的移动控制方法,其特征在于,所述四足机器人安装有惯性传感器和电机带位置编码器;响应四足机器人的四足触地操作,分别获取所述四足机器人的四元数,以及所述四组机器人的四个足端的当前坐标位置,包括:

响应所述四足机器人的四足触地操作,通过惯性传感器获取所述当前四元数;

以及,

利用正运动学定理分别计算所述电机带位置编码器反馈的所述四组机器人的足端反馈角度,得到所述四个足端的当前坐标位置。

3.根据权利要求1或2所述的四足机器人的移动控制方法,其特征在于,摆动步态包括:单足摆动步态和双足摆动步态;根据所述地形预测结果,确定目标摆动步态,包括:

判断所述地形预测结果是否为上坡地形;

若是,则选择所述单足摆动步态为所述目标摆动步态;

若否,则选择所述双足摆动步态为所述目标摆动步态。

4.根据权利要求3所述的四足机器人的移动控制方法,其特征在于,基于所述地形预测结果,结合所述目标摆动步态,确定所述四足机器人的状态轨迹,包括:

基于所述目标摆动步态,结合ZMP稳定性判据,确定所述目标摆动步态对应的约束条件;

基于所述地形预测结果及所述目标摆动步态及对应的约束条件,确定所述四足机器人的状态轨迹。

5.根据权利要求1-4中任一所述的四足机器人的移动控制方法,其特征在于,依据所述状态轨迹,对所述四足机器人进行移动控制,包括:

对所述状态轨迹中的状态量进行线性化处理,得到线性状态量;

依据所述线性状态量,对所述四足机器人进行移动控制。

6.一种四足机器人的移动控制装置,其特征在于,包括:

响应模块,用于响应四足机器人的四足触地操作,分别获取所述四足机器人的四元数,以及所述四组机器人的四个足端的当前坐标位置;

输入模块,用于将所述当前坐标位置和所述当前四元数输入预先训练的神经网络模型,得到地形预测结果;

步态确定模块,用于根据所述地形预测结果,确定目标摆动步态;

状态轨迹确定模块,用于基于所述地形预测结果,结合所述目标摆动步态,确定所述四足机器人的状态轨迹;

移动控制模块,用于依据所述状态轨迹,对所述四足机器人进行移动控制。

7.根据权利要求6所述的四足机器人的移动控制装置,其特征在于,所述四足机器人安装有惯性传感器和电机带位置编码器;所述响应模块包括:

响应子模块,用于响应所述四足机器人的四足触地操作,通过惯性传感器获取所述当前四元数;

以及,

利用正运动学定理分别计算所述电机带位置编码器反馈的所述四组机器人的足端反馈角度,得到所述四个足端的当前坐标位置。

8.根据权利要求6或7所述的四足机器人的移动控制装置,其特征在于,摆动步态包括:单足摆动步态和双足摆动步态;所述步态确定模块包括:

判断子模块,用于判断所述地形预测结果是否为上坡地形;若是,则选择所述单足摆动步态为所述目标摆动步态;

若否,则选择所述双足摆动步态为所述目标摆动步态。

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