[发明专利]机身等效连杆模型建立方法及多足协调控制方法

摘要

本发明属于机器人控制领域，具体涉及一种六足机器人多足协调控制方法，该方法包括：将六足机器人的机身等效为六个连杆，在位于机身几何中心的一端设置两个相互垂直的虚拟关节；对于连接的虚拟连杆，其中一个虚拟关节轴线始终沿重力方向，称为第一虚拟关节；另一个连接在第一虚拟关节上，轴线始终垂直于重力方向，称为第二虚拟关节，虚拟连杆与第二虚拟关节垂直连接；使用D‑H建模方法，依据坐标变化法则构建第一支运动学坐标系，根据齐次变换矩阵采用正运动学求解得到每个足的末端坐标向量；根据逆运动学的求解求解各关节转角；建立关节转角解算器。本发明方法同时可高效协调各足，在机器人全方位步行的同时动态调整机身姿态。

主权项

1.一种机身等效连杆模型建立方法，其特征在于，该方法包括：将六足机器人的机身等效为六个连杆，每个连杆的一端位于机身几何中心，另一端分别与六个足的基节连接，在位于机身几何中心的一端设置两个相互垂直的虚拟关节；对于连接的虚拟连杆，其中一个虚拟关节轴线始终沿重力方向，其转角为θ₁，称为第一虚拟关节；另一个连接在第一虚拟关节上，轴线始终垂直于重力方向，其转角为θ₂，称为第二虚拟关节，虚拟连杆与第二虚拟关节垂直连接；使用D‑H建模方法，依据坐标变化法则构建第一支运动学坐标系，包括机身坐标系为{0}系，第一虚拟关节为{1}系，第二虚拟关节为{2}系，“躯干－基节”关节为{3}系，“基节－股节”关节为{4}系，“股节－胫节”关节为{5}系，足端为{6}系；得到从一个系到另一个系的齐次变换矩阵T₀₁、T₁₂、T₂₃、T₃₄、T₄₅、T₅₆；根据齐次变换矩阵采用正运动学求解得到每个足的末端坐标向量；根据逆运动学的求解过程由末端坐标向量和机身俯仰角θ_x,横滚角θ_y求解各关节转角；建立关节转角解算器。