机器人迈步控制方法、装置、机器人控制设备及存储介质.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113064433A(43)申请公布日2021.07.02(21)申请号202110303627.4(22)申请日2021.03.22(71)申请人深圳市优必选科技股份有限公司地址518000广东省深圳市南山区学苑大道1001号南山智园C1栋16、22楼(72)发明人陈春玉白杰刘益彰葛利刚谢铮熊友军(74)专利代理机构北京超凡宏宇专利代理事务所(特殊普通合伙)11463代理人董艳芳(51)Int.Cl.G05D1/02(2020.01)B62D57/032(2006.01)权利要求书3页说明书13页附图5页(54)发明名称机器人迈步控制方法、装置、机器人控制设备及存储介质(57)摘要本申请提供一种机器人迈步控制方法、装置、机器人控制设备及存储介质，涉及机器人控制技术领域。本申请在检测到双足机器人当前处于非平衡状态的情况下，会相应地获取双足机器人当前的机体平衡预测步长，并根据所述双足机器人当前移动步长对所述机体平衡预测步长进行平滑过渡处理，得到与所述机体平衡预测步长对应的平衡期望步长，继而得到与平衡期望步长对应的腿部规划轨迹，最后控制双足机器人当前的摆动腿按照腿部规划轨迹进行运动，从而使双足机器人能够恢复到平衡状态，并避免出现机器人迈步阶跃现象，提升机器人运行可靠性。CN113064433ACN113064433A权利要求书1/3页1.一种机器人迈步控制方法，其特征在于，所述方法包括：检测双足机器人当前是否处于非平衡状态；在检测到所述双足机器人当前处于非平衡状态的情况下，获取所述双足机器人当前对应的机体平衡预测步长；根据所述双足机器人当前移动步长对所述机体平衡预测步长进行平滑过渡处理，得到与所述机体平衡预测步长对应的平衡期望步长；根据所述平衡期望步长确定所述双足机器人当前的腿部规划轨迹；控制所述双足机器人当前的摆动腿按照所述腿部规划轨迹进行运动。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述移动步长包括所述双足机器人在俯仰方向以及横滚方向上各自相对于水平面的现用步长，所述机体平衡预测步长包括所述双足机器人在俯仰方向以及横滚方向上各自相对于水平面的预估步长，所述平衡期望步长包括所述双足机器人在俯仰方向以及横滚方向上各自相对于水平面的待实现步长，其中归属于俯仰方向的现用步长、预估步长、待实现步长相互对应，归属于横滚方向的现用步长、预估步长、待实现步长相互对应；所述根据所述双足机器人当前移动步长对所述机体平衡预测步长进行平滑过渡处理，得到与所述机体平衡预测步长对应的平衡期望步长的步骤，包括：针对所述移动步长所包括的每个现用步长，计算该现用步长与对应预估步长之间的步长差值；根据所述步长差值、与该现用步长所属移动方向对应的当前步移速度、预设位置影响系数以及预设速度影响系数，计算与所述对应预估步长匹配的期望加速度，其中所述预设位置影响系数用于表示对应步长差值在预估步长平滑过程中的影响权重数值，所述预设速度影响系数用于表示对应当前步移速度在预估步长平滑过程中的影响权重数值；根据所述当前步移速度、所述期望加速度以及所述双足机器人的迈步控制帧时长，计算与所述对应预估步长匹配的期望步移速度；根据该现用步长、所述期望步移速度和所述迈步控制帧时长，计算所述双足机器人当前与所述对应预估步长对应的待实现步长。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述腿部规划轨迹采用如下方程组进行表达：其中，XL用于表示所述腿部规划轨迹在俯仰方向上相对于水平面的投影位置，YL用于表示所述腿部规划轨迹在横滚方向上相对于水平面的投影位置，ZL用于表示所述腿部规划轨迹在竖直方向上的腿部位置，Lx用于表示所述双足机器人在俯仰方向上相对于水平面的待实现步长，Ly用于表示所述双足机器人在横滚方向上相对于水平面的待实现步长，T用于表示所述双足机器人的步态周期，t用于表示所述双足机器人的运动时刻，a、b、c及d用于表示2CN113064433A权利要求书2/3页所述双足机器人的抬腿高度预设系数。4.根据权利要求1‑3中任意一项所述的方法，其特征在于，所述控制所述双足机器人当前的摆动腿按照所述腿部规划轨迹进行运动的步骤，包括：在所述腿部规划轨迹中确定与当前时刻对应的腿部末端期望位置；将所述腿部末端期望位置加载到所述双足机器人当前的摆动腿上，得到对应的摆动腿末端目标位置；按照所述摆动腿末端目标位置控制所述摆动腿进行运动。5.一种机器人迈步控制装置，其特征在于，所述装置包括：机体平衡检测模块，用于检测双足机器人当前是否处于非平衡状态；预测步长获取模块，用于在检测到所述双足机器人当前处于非平衡状态的情况下，获取所述双足机器人当前对应的机体平衡预测步长；步长平滑处理模块，用于根据所述双足机器人当前移动步长对所述机体平衡