[发明专利]一种仿人机器人步态规划及合成方法

摘要

本发明公开了一种仿人机器人步态规划及合成方法，属于仿人机器人运动规划技术领域。所述方法包括：采用多项式函数来表示机器人髋关节和摆动腿末端的轨迹，根据仿人机器人步行时的几何约束、摆动腿末端的最大跨高、步态的周期性、碰撞影响、髋关节运动等约束条件，分别对机器人步行时的单脚支撑期和双脚支撑期的步态进行规划，然后再对规划出的步态进行合成并根据零点力矩判据来判断得到的步态轨迹是否稳定。本发明通过对机器人的单、双脚支撑期的步态进行规划并合成为完整步态，解决了机器人步行时腿和地面碰撞对步行稳定性的影响的问题，提高了机器人步行的稳定性。同时也说明机器人在双脚支撑期的步态对一个完整的步态周期具有重要的作用。

主权项

1.一种仿人机器人步态规划及合成方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：采用多项式函数来表示机器人髋关节和摆动腿末端的轨迹；步骤2：根据仿人机器人步行时的约束条件，求出轨迹多项式函数的系数，由此得到机器人步行时单、双脚支撑期的轨迹；步骤3：将得到的机器人步行时单、双脚支撑期的轨迹进行合成，最后得到机器人步行时的完整步态轨迹；步骤4：根据零点力矩判据来判断得到的步态轨迹是否稳定；所述零点力矩判据为：机器人脚和地面接触面上的一点，地面的反作用力在此点的等效力矩水平分量为零；z_zmp＝0                                (33)根据式(31)和式(32)，就可以得到零点力矩轨迹图，从而判断机器人的步行是否稳定。