[发明专利]并联构型仿人机器人的状态估计方法、装置、设备及介质有效
申请号: | 202110634737.9 | 申请日: | 2021-06-08 |
公开(公告)号: | CN113253748B | 公开(公告)日: | 2022-02-22 |
发明(设计)人: | 白杰;熊友军;葛利刚;刘益彰;陈春玉;胡毅森 | 申请(专利权)人: | 深圳市优必选科技股份有限公司 |
主分类号: | G05D1/08 | 分类号: | G05D1/08 |
代理公司: | 深圳市明日今典知识产权代理事务所(普通合伙) 44343 | 代理人: | 王杰辉;熊成龙 |
地址: | 518000 广东省深圳市南山区*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 并联 构型 人机 状态 估计 方法 装置 设备 介质 | ||
1.一种并联构型仿人机器人的状态估计方法,其特征在于,所述方法包括:
获取仿人机器人在同一时间的第一状态估计值、第二状态估计值和第三状态估计值,其中,所述第一状态估计值是根据所述仿人机器人的腿部关节位置的传感器得到的状态估计值,所述第二状态估计值是根据所述仿人机器人的腿部脚踝位置的传感器得到的状态估计值,所述第三状态估计值是根据所述仿人机器人的腰部位置的传感器得到的状态估计值;
采用正运动学,根据所述第一状态估计值和所述第三状态估计值进行在本体坐标系下的腿部位姿的估计,得到本体坐标系下腿部位姿估计值;
根据所述本体坐标系下腿部位姿估计值、所述第一状态估计值、所述第二状态估计值和所述第三状态估计值进行在世界坐标系下的世界坐标系下质心位姿的估计,得到世界坐标系下质心位姿估计值;
所述采用正运动学,根据所述第一状态估计值和所述第三状态估计值进行在本体坐标系下的腿部位姿的估计,得到本体坐标系下腿部位姿估计值的步骤,包括:采用径向基函数神经网络,对所述第一状态估计值进行在所述本体坐标系下的局部并联正运动学的拟合,得到待处理的等效串联关节角估计值;
根据所述第三状态估计值进行本体坐标系下腰部位姿的估计,得到所述本体坐标系下腰部位姿估计值;
根据所述待处理的等效串联关节角估计值和所述本体坐标系下腰部位姿估计值进行在所述本体坐标系下的等效串联正运动学计算,得到所述本体坐标系下腿部位姿估计值,其中,所述本体坐标系下腿部位姿估计值包括:本体坐标系下左脚位姿估计值和本体坐标系下右脚位姿估计值。
2.根据权利要求1所述的并联构型仿人机器人的状态估计方法,其特征在于,所述根据所述本体坐标系下腿部位姿估计值、所述第一状态估计值、所述第二状态估计值和所述第三状态估计值进行在世界坐标系下的世界坐标系下质心位姿的估计,得到世界坐标系下质心位姿估计值的步骤,包括:
根据所述第一状态估计值进行所述仿人机器人的连杆的质心的位置矢量的估计,得到本体坐标系下连杆质心位置数据集合;
获取所述仿人机器人的预设的各个连杆的质量;
根据所述本体坐标系下连杆质心位置数据集合和所述预设的各个连杆的质量计算所述仿人机器人在所述本体坐标系下的质心位置估计值,得到本体坐标系下质心位置估计值;
根据所述本体坐标系下质心位置估计值与所述本体坐标系下腰部位姿估计值的腰部姿态估计值进行组合,得到本体坐标系下质心位姿估计值;
获取所述仿人机器人的左腿支撑状态和右腿支撑状态;
根据所述本体坐标系下质心位姿估计值、所述左腿支撑状态、所述右腿支撑状态、所述本体坐标系下腿部位姿估计值和所述第二状态估计值进行在所述世界坐标系下的质心位姿的估计,得到所述世界坐标系下质心位姿估计值。
3.根据权利要求2所述的并联构型仿人机器人的状态估计方法,其特征在于,所述根据所述本体坐标系下质心位姿估计值、所述左腿支撑状态、所述右腿支撑状态、所述本体坐标系下腿部位姿估计值和所述第二状态估计值进行在所述世界坐标系下的质心位姿的估计,得到所述世界坐标系下质心位姿估计值的步骤,包括:
根据所述左腿支撑状态、所述本体坐标系下腿部位姿估计值的左脚位置数据估计值、所述本体坐标系下质心位姿估计值进行左腿支撑的世界坐标系下质心位置数据的估计,得到左腿支撑的世界坐标系下质心位置数据估计值;
根据所述右腿支撑状态、所述本体坐标系下腿部位姿估计值的右脚位置数据估计值、所述本体坐标系下质心位姿估计值进行右腿支撑的世界坐标系下质心位置数据的估计,得到右腿支撑的世界坐标系下质心位置数据估计值;
根据所述左腿支撑的世界坐标系下质心位置数据估计值、所述右腿支撑的世界坐标系下质心位置数据估计值和所述第二状态估计值进行在所述世界坐标系下的质心位置估计,得到所述世界坐标系下质心位置估计值;
根据所述本体坐标系下腰部位姿估计值的所述腰部姿态估计值和所述世界坐标系下质心位置估计值进行在所述世界坐标系下的质心位姿的计算,得到所述世界坐标系下质心位姿估计值。
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