[发明专利]一种四足机器人的移动控制方法及装置

说明书

本发明公开了一种四足机器人的移动控制方法及装置，其方法包括：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。通过预先训练好的神经网络模型，实时得到四足机器人的地形预测结果，从而可以根据地形预测结果制定四足机器人的状态轨迹，简化对四足机器人控制的复杂性，进而减小控制系统研发所投入的时间，并可以提升移动过程的稳定性。

技术领域

本发明涉及机器人控制技术技域，尤其涉及一种四足机器人的移动控制方法及装置。

背景技术

现阶段的四足机器人针对复杂地形下的移动控制，主要是基于人工搭建的视觉传感器，如摄像头和激光雷达实现。具体实现时，首先利用驱动传感器获取外景环境信息，包括图像信息和点云信息等，然后对外景环境信息进行滤波处理及符合图像特征提取的特殊处理，如图片灰度化和图像二值化等，得到有效信息，在经过复杂的算法匹配，最终得到四足机器人行进路面的信息，然后才能制定四足机器人在不同地形下的移动控制策略。这种四足机器人的移动控制方法容易受外界环境影响，且算法复杂，导致研发控制系统所投入的时间精力较大。

因此，提出一种可以降低研发难度，稳定性强的四足机器人的全地形移动控制方法，具有十分重要的意义。

发明内容

本发明提供了一种四足机器人的移动控制方法及装置，用于降低四足机器人的移动控制方法的研发难度，提升移动控制过程的稳定性。

第一方面，本发明提供的一种四足机器人的移动控制方法，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。

可选地，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。

可选地，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。

可选地，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。

可选地，依据所述状态轨迹，对所述四足机器人进行移动控制，包括：