本申请提供了一种机器人的步态控制方法和控制装置，该控制方法包括：获取当前的足端接触状态量，足端接触状态量为与摆动相时间呈线性相关的状态量，摆动相时间为一次摆腿过程中，足端由起点到当前足端位置经过的时间；根据时间尺度因子对足端接触状态量进行修正，得到修正后的足端接触状态量，时间尺度因子为表征摆腿过程中快慢效应的参数；根据修正后的足端接触状态量计算得到当前足端位置的目标值；根据修正后的足端接触状态量和摆动相时间，计算得到当前速度的目标值；根据当前足端位置的目标值和当前速度的目标值控制机器人行进。该控制方法解决了现有技术中控制机器人行进难以保证运动平滑性的问题。以保证运动平滑性的问题。以保证运动平滑性的问题。
【技术实现步骤摘要】
机器人的步态控制方法和控制装置
[0001]本申请涉及机器人控制
，具体而言，涉及一种机器人的步态控制方法、控制装置、计算机可读存储介质和处理器。
技术介绍
[0002]机器人的足端可以模仿人腿的结构和运动形式，并具有人腿的运动特性，在行走过程中与地面有着复杂的交互，机器人步行时对稳定控制有着更高的要求。因此，合理的步态控制是实现机器人运动的平滑性的先决条件。机器人一个完整的步态包括起步、中步和止步三个阶段，为了保证机器人运动的平滑性，不同地形的摆动速度要求不同。因此，亟需一种机器人的控制方法适应不同的地形，同时保证运动过程中的平滑性，以及优化落地过程的噪音。
[0003]在
技术介绍
部分中公开的以上信息只是用来加强对本文所描述技术的
技术介绍
的理解，因此，
技术介绍
中可能包含某些信息，这些信息对于本领域技术人员来说并未形成在本国已知的现有技术。
技术实现思路
[0004]本申请的主要目的在于提供一种机器人的步态控制方法、控制装置、计算机可读存储介质和处理器，以解决现有技术中控制机器人行进难以保证运动平滑性的问题。
[0005]根据本专利技术实施例的一个方面，提供了一种机器人的步态控制方法，包括：获取当前的足端接触状态量，所述足端接触状态量为与摆动相时间呈线性相关的状态量，所述摆动相时间为一次摆腿过程中，足端由起点到当前足端位置经过的时间；根据时间尺度因子对所述足端接触状态量进行修正，得到修正后的所述足端接触状态量，所述时间尺度因子为表征摆腿过程中快慢效应的参数；根据修正后的所述足端接触状态量计算得到当前足端位置的目标值；根据修正后的所述足端接触状态量和所述摆动相时间，计算得到当前速度的目标值；根据所述当前足端位置的目标值和所述当前速度的目标值控制机器人行进。
[0006]可选地，在根据修正后的所述足端接触状态量计算得到当前足端位置的目标值，以及根据修正后的所述足端接触状态量和所述摆动相时间计算得到当前速度的目标值之前，所述方法还包括：根据地形信息确定行进模式，所述行进模式包括平地行进模式和楼梯行进模式；根据所述行进模式确定摆腿轨迹的类型，所述摆腿轨迹的类型包括贝塞尔曲线轨迹和近梯形轨迹，所述平地行进模式对应的所述摆腿轨迹的类型为所述贝塞尔曲线轨迹，所述楼梯行进模式对应的所述摆腿轨迹的类型为所述近梯形轨迹；根据所述摆腿轨迹确定第一计算公式和第二计算公式，所述第一计算公式为所述当前足端位置的目标值的计算公式，所述第二计算公式为所述当前速度的目标值的计算公式。
[0007]可选地，根据所述摆腿轨迹确定第一计算公式和第二计算公式，包括：获取初始足端位置和足端预期落点位置，所述初始足端位置为所述摆腿轨迹的起点位置，所述足端预期落点位置为所述摆腿轨迹的终点位置；在所述摆腿轨迹的类型为所述贝塞尔曲线轨迹的
情况下，根据所述初始足端位置和所述足端预期落点位置计算得到第一中间点的位置，所述第一中间点为所述贝塞尔曲线轨迹的最高点；根据所述初始足端位置、所述足端预期落点位置、所述第一中间点的位置和修正后的所述足端接触状态量确定所述第一计算公式；根据所述初始足端位置、所述足端预期落点位置、所述第一中间点的位置、修正后的所述足端接触状态量和所述摆动相时间确定所述第二计算公式。
[0008]可选地，根据所述摆腿轨迹确定第一计算公式和第二计算公式，包括：获取初始足端位置和足端预期落点位置，所述初始足端位置为所述摆腿轨迹的起点位置，所述足端预期落点位置为所述摆腿轨迹的终点位置；在所述摆腿轨迹的类型为所述近梯形轨迹的情况下，根据所述初始足端位置和所述足端预期落点位置计算得到第二中间点的位置和第三中间点的位置，第二梯形为面积最大的第一梯形，所述第二梯形为所述初始足端位置、所述足端预期落点位置、所述第二中间点的位置和所述第三中间点的位置的连线构成的梯形，所述第一梯形为所述初始足端位置、所述足端预期落点位置和任意两个中间点的位置的连线构成的梯形；根据所述初始足端位置、所述足端预期落点位置、所述第二中间点的位置、所述第三中间点的位置和修正后的所述足端接触状态量确定所述第一计算公式；根据所述初始足端位置、所述足端预期落点位置、所述第二中间点的位置、所述第三中间点、修正后的所述足端接触状态量和所述摆动相时间确定所述第二计算公式。
[0009]可选地，所述足端接触状态量的取值在0～1之间，在当前足端位置位于所述初始足端位置的情况下，当前的所述足端接触状态量为0，在当前足端位置位于所述足端预期落点位置的情况下，当前的所述足端接触状态量为1。
[0010]可选地，根据修正后的所述足端接触状态量计算得到当前足端位置的目标值，包括：将修正后的所述足端接触状态量代入所述第一计算公式，计算得到所述当前足端位置的目标值。
[0011]可选地，根据修正后的所述足端接触状态量和所述摆动相时间计算得到当前速度的目标值，包括：将修正后的所述足端接触状态量和所述摆动相时间代入所述第二计算公式，计算得到所述当前速度的目标值。
[0012]根据本专利技术实施例的另一方面，还提供了一种机器人的步态控制装置，包括：获取单元，用于获取当前的足端接触状态量，所述足端接触状态量为与摆动相时间呈线性相关的状态量，所述摆动相时间为一次摆腿过程中，足端由起点到当前足端位置经过的时间；修正单元，用于根据时间尺度因子对所述足端接触状态量进行修正，得到修正后的所述足端接触状态量，所述时间尺度因子为表征摆腿过程中不同足端位置的快慢效应的参数；第一计算单元，用于根据修正后的所述足端接触状态量计算得到当前足端位置的目标值；第二计算单元，用于根据修正后的所述足端接触状态量和所述摆动相时间计算得到当前速度的目标值；控制单元，用于根据所述当前足端位置的目标值和所述当前速度的目标值控制机器人行进。
[0013]根据本专利技术实施例的再一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，所述程序执行任意一种所述的方法。
[0014]根据本专利技术实施例的又一方面，还提供了一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行任意一种所述的方法。
[0015]在本专利技术实施例中，上述机器人的步态控制方法中，首先，获取当前的足端接触状
态量，上述足端接触状态量为与摆动相时间呈线性相关的状态量，上述摆动相时间为一次摆腿过程中，足端由起点到当前足端位置经过的时间；然后，根据时间尺度因子对上述足端接触状态量进行修正，得到修正后的上述足端接触状态量，上述时间尺度因子为表征摆腿过程中快慢效应的参数；之后，根据修正后的上述足端接触状态量计算得到当前足端位置的目标值；之后，根据修正后的上述足端接触状态量和上述摆动相时间，计算得到当前速度的目标值；最后，根据上述当前足端位置的目标值和上述当前速度的目标值控制机器人行进。该控制方法通过时间尺度因子对上述足端接触状态量进行修正，从而可以根据快慢需求调整时间尺度因子，使得地形不平的路段摆腿在落地和离地过程缓慢，地形平滑的路段加快摆腿速度，保证了运动平滑性，解决了现有技术无法根据地形调整摆腿本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种机器人的步态控制方法，其特征在于，包括：获取当前的足端接触状态量，所述足端接触状态量为与摆动相时间呈线性相关的状态量，所述摆动相时间为一次摆腿过程中，足端由起点到当前足端位置经过的时间；根据时间尺度因子对所述足端接触状态量进行修正，得到修正后的所述足端接触状态量，所述时间尺度因子为表征摆腿过程中快慢效应的参数；根据修正后的所述足端接触状态量计算得到当前足端位置的目标值；根据修正后的所述足端接触状态量和所述摆动相时间，计算得到当前速度的目标值；根据所述当前足端位置的目标值和所述当前速度的目标值控制机器人行进。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据修正后的所述足端接触状态量计算得到当前足端位置的目标值，以及根据修正后的所述足端接触状态量和所述摆动相时间计算得到当前速度的目标值之前，所述方法还包括：根据地形信息确定行进模式，所述行进模式包括平地行进模式和楼梯行进模式；根据所述行进模式确定摆腿轨迹的类型，所述摆腿轨迹的类型包括贝塞尔曲线轨迹和近梯形轨迹，所述平地行进模式对应的所述摆腿轨迹的类型为所述贝塞尔曲线轨迹，所述楼梯行进模式对应的所述摆腿轨迹的类型为所述近梯形轨迹；根据所述摆腿轨迹确定第一计算公式和第二计算公式，所述第一计算公式为所述当前足端位置的目标值的计算公式，所述第二计算公式为所述当前速度的目标值的计算公式。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述摆腿轨迹确定第一计算公式和第二计算公式，包括：获取初始足端位置和足端预期落点位置，所述初始足端位置为所述摆腿轨迹的起点位置，所述足端预期落点位置为所述摆腿轨迹的终点位置；在所述摆腿轨迹的类型为所述贝塞尔曲线轨迹的情况下，根据所述初始足端位置和所述足端预期落点位置计算得到第一中间点的位置，所述第一中间点为所述贝塞尔曲线轨迹的最高点；根据所述初始足端位置、所述足端预期落点位置、所述第一中间点的位置和修正后的所述足端接触状态量确定所述第一计算公式；根据所述初始足端位置、所述足端预期落点位置、所述第一中间点的位置、修正后的所述足端接触状态量和所述摆动相时间确定所述第二计算公式。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述摆腿轨迹确定第一计算公式和第二计算公式，包括：获取初始足端位置和足端预期落点位置，所述初始足端位置为所述摆腿轨迹的起点位置，所述足端预期落点位置为所述摆腿轨迹的终点位置；在所述摆腿轨迹的类型为所述近梯形轨迹的情况下，根据所述初始足端位置和所述足端预期落点位置计算得到第二中间...
【专利技术属性】
技术研发人员：喻超，俞浩，马汉新，常新伟，
申请(专利权)人：追觅创新科技苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。