[发明专利]一种基于贝塞尔曲线插值的仿人足球机器人踢球方法

摘要

本发明涉及一种基于贝塞尔曲线插值的仿人足球机器人踢球方法，基于轨迹规划与逆运动学相互协作技术，采用全新设计架构逻辑关系，基于所设计高精准度踢球动作，获得的精准足部运动轨迹的同时，利用逆运动学技术，获得仿人足球机器人踢球腿在进行踢球动作时，腿部关节的角度变化过程，并以此过程作为控制指令，实现针对仿人足球机器人踢球腿的控制，以实现高精准度的踢球动作，并同时获得更优的仿人足球机器人自身稳定性。

主权项

1.一种基于贝塞尔曲线插值的仿人足球机器人踢球方法，实现单个仿人足球机器人针对其视野范围内足球的踢球动作，其特征在于，包括如下步骤：步骤A.获得以足球所在位置为圆心，偏移R为半径的圆环上的各个待测踢球点位置，并获得仿人足球机器人所在位置分别相对各个待测踢球点位置的踢球代价值CKick，进而获得最小踢球代价值所对应的待测踢球点位置，作为最佳踢球点位置，然后进入步骤B；步骤B.获得仿人足球机器人踢球腿上足部踝关节对应踢球动作过程中的至少三个三维空间位置，其中，所获各个足部踝关节三维空间位置至少包括仿人足球机器人双腿站立时踢球腿上足部踝关节三维空间位置、后抬腿至最高点时踢球腿上足部踝关节三维空间位置和踢球腿接触足球时踢球腿上足部踝关节三维空间位置，然后进入步骤C；步骤C.将所获仿人足球机器人各个踢球腿上足部踝关节三维空间位置作为各个插值点，基于贝塞尔曲线，利用样条插值法，获得仿人足球机器人踢球腿对应于踢球动作过程的踢球腿足部踝关节三维空间运动曲线S(t)，然后进入步骤D；步骤D.根据踢球腿足部踝关节三维空间运动曲线S(t)，获得臀部关节坐标系下足部位姿矩阵并进而获得臀部滚动关节坐标系下足部位姿矩阵然后进入步骤E；步骤E.根据臀部滚动关节坐标系下足部位姿矩阵获得膝关节偏移角θ_knee、踝关节偏转角θ_anklePitch、踝关节转动角θ_ankleRoll、髋关节俯仰角θ_hipYaw、髋关节滚动角θ_hipRoll和髋关节偏转角θ_hipPitch，然后进入步骤F；步骤F.控制仿人足球机器人行走至最佳踢球点位置，并根据所获膝关节、踝关节、髋关节的各个角度，控制仿人足球机器人针对足球执行踢球动作。