本公开实施例提供了一种双足机器人步态生成方法、指令生成方法、装置及机器人，包括：确定机器人迈步轨迹的关键点；针对迈步过程涉及的每个电机，确定该电机在各关键点的运动参数；基于所述运动参数，确定每个电机在相邻两个关键点之间的运动轨迹；基于各关键点之间的运动轨迹生成机器人迈步过程的步态。工作量减少，提高了规划效率。提高了规划效率。提高了规划效率。
【技术实现步骤摘要】
双足机器人步态生成方法、指令生成方法、装置及机器人
[0001]本公开涉及双足机器人
，尤其涉及一种双足机器人步态生成方法、指令生成方法、装置及机器人。
技术介绍
[0002]随着科技的进步，各种服务型机器人越来越多地出现在我们的生活中。比如商场中的问路机器人，酒店中的送餐机器人等，为生活提供了便利和趣味。但是，这些机器人大多是轮式机器人或者履带式机器人，双足仿人型机器人上无法应用到人们的生活中。
[0003]因为双足机器人是一种非常复杂的移动机器人，如果想要双足机器人像人一样通过双腿行走，需要对其行走所基于的运动学和动力学的一些原理，及复杂算法理解深刻才能完成规划和调试。并且对机器人行走过程中经过的每个轨迹点都需要进行人为规划和调试，不但对人员要求高，工作量也非常大，导致规划效率低。
技术实现思路
[0004]本公开实施例提供了一种双足机器人步态生成方法、指令生成方法、装置及机器人，用以解决现有的双足机器人步态规划工作量大效率低的问题。
[0005]基于上述问题，第一方面，提供一种双足机器人步态生成方法，包括：
[0006]确定机器人迈步轨迹的关键点；
[0007]针对迈步过程涉及的每个电机，确定该电机在各关键点的旋转角度；
[0008]基于各关键点的旋转角度，确定相邻两个关键点之间的运动轨迹；
[0009]基于各关键点之间的运动轨迹生成机器人迈步过程的步态。
[0010]在第一方面的一种实施方式中，针对迈步过程中涉及的每个电机，确定该电机在各关键点的旋转角度，包括：基于正向运动学确定迈步前不动脚末端位置；根据预设步长，确定迈步脚的目标位置；根据所述末端位置、目标位置、以及各关键点的位置，通过逆向运动学确定各电机分别在各关键点的旋转角度。
[0011]在第一方面的又一种实施方式中，基于各关键点的旋转角度，确定相邻两个关键点之间的运动轨迹，包括：根据步态周期，确定相邻两个关键点中从在先关键点运动至在后关键点经历的时间；将所述经历的时间按照预设时间单位进行切片得到多个时间片；以该相邻两个关键点中在先关键点对应的旋转角度为起点，按照时间片的时序，响应于一个时间片到来，根据预设的该时间片所在时序与各电机旋转角度的对应关系，确定该时间片各电机分别对应的旋转角度；根据各电机在各时间片分别对应的旋转角度，确定该相邻两个关键点之间的运动轨迹。
[0012]在第一方面的又一种实施方式中，响应于一个时间片到来，根据预设的该时间片所在时序与各电机旋转角度的对应关系，确定该时间片各电机分别对应的旋转角度，包括：响应于一个时间片到来，针对每个电机，根据该时间片所在时序与该电机需旋转的单位角度数量之间的函数关系，确定该时间片内该电机需旋转的单位角度的数量；以及根据确定
的旋转单位角度的数量，以及该电机旋转的单位角度，确定该时间片该电机对应的旋转角度。
[0013]在第一方面的又一种实施方式中，时间片所在时序与各电机需旋转的单位角度数量之间的函数关系包括：线性函数关系；其中，所述线性函数关系中该时间片所在时序表征自变量，各电机需旋转的单位角度数量表征因变量。
[0014]在第一方面的又一种实施方式中，时间片所在时序与各电机需旋转的单位角度数量之间的函数关系包括：正弦函数关系；其中，所述正弦函数关系中该时间片所在时序表征自变量，各电机需旋转的单位角度数量表征因变量。
[0015]在第一方面的又一种实施方式中，时间片所在时序与各电机需旋转的单位角度数量之间的函数关系包括：激活函数关系；其中，所述激活函数关系中该时间片所在时序表征自变量，各电机需旋转的单位角度数量表征因变量。
[0016]在第一方面的又一种实施方式中，所述方法还包括：针对任一时间片，根据该时间片各电机分别对应的旋转角度，确定各电机的在该时间片内的位移；对位移进行求导运算，得到各电机在该时间片内的运动速度；对运动速度进行求导运算，得到各电机在该时间片内的运动加速度。
[0017]第二方面，提供了一种双足机器人指令生成方法，包括：
[0018]基于第一方面或者第一方面的任一实施方式，所述的步态生成方法生成步态，确定对机器人进行控制的指令，以控制双足机器人按照生成的步态行走。
[0019]在第二方面的又一种实施方式中，所述方法还包括：根据电机对控制指令的执行情况，对指令进行调整；根据电机对控制指令的执行情况，对指令进行调整，包括：响应于按照预先仿真的速度提前完成位移，则可以通过速度增益使得电机速度降低；响应于按照预先仿真速度无法完成位移，则可以通过所述速度增益使得电机速度增加。
[0020]第三方面，提供一种双足机器人步态生成装置，包括：
[0021]关键点确定模块，用于确定机器人迈步轨迹的关键点；
[0022]角度确定模块，用于针对迈步过程涉及的每个电机，确定该电机在各关键点的旋转角度；
[0023]轨迹确定模块，用于基于各关键点的旋转角度，确定相邻两个关键点之间的运动轨迹；
[0024]步态生成模块，用于基于各关键点之间的运动轨迹生成机器人迈步过程的步态。
[0025]在第三方面的一种实施方式中，所述角度确定模块，用于基于正向运动学确定迈步前不动脚末端位置；根据预设步长，确定迈步脚的目标位置；根据所述末端位置、目标位置、以及各关键点的位置，通过逆向运动学确定各电机分别在各关键点的旋转角度。
[0026]在第三方面的又一种实施方式中，所述轨迹确定模块，用于根据步态周期，确定相邻两个关键点中从在先关键点运动至在后关键点经历的时间；将所述经历的时间按照预设时间单位进行切片得到多个时间片；以该相邻两个关键点中在先关键点对应的旋转角度为起点，按照时间片的时序，响应于一个时间片到来，根据预设的该时间片所在时序与各电机旋转角度的对应关系，确定该时间片各电机分别对应的旋转角度；根据各电机在各时间片分别对应的旋转角度，确定该相邻两个关键点之间的运动轨迹。
[0027]在第三方面的又一种实施方式中，所述轨迹确定模块，用于响应于一个时间片到
来，针对每个电机，根据该时间片所在时序与该电机需旋转的单位角度数量之间的函数关系，确定该时间片内该电机需旋转的单位角度的数量；以及根据确定的旋转单位角度的数量，以及该电机旋转的单位角度，确定该时间片该电机对应的旋转角度。
[0028]在第三方面的又一种实施方式中，时间片所在时序与各电机需旋转的单位角度数量之间的函数关系包括：线性函数关系；其中，所述线性函数关系中该时间片所在时序表征自变量，各电机需旋转的单位角度数量表征因变量。
[0029]在第三方面的又一种实施方式中，时间片所在时序与各电机需旋转的单位角度数量之间的函数关系包括：正弦函数关系；其中，所述正弦函数关系中该时间片所在时序表征自变量，各电机需旋转的单位角度数量表征因变量。
[0030]在第三方面的又一种实施方式中，时间片所在时序与各电机需旋转的单位角度数量之间的函数关系包括：激活函数关系；其本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种双足机器人步态生成方法，其特征在于，包括：确定机器人迈步轨迹的关键点；针对迈步过程涉及的每个电机，确定该电机在各关键点的旋转角度；基于各关键点的旋转角度，确定相邻两个关键点之间的运动轨迹；基于各关键点之间的运动轨迹生成机器人迈步过程的步态。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，针对迈步过程中涉及的每个电机，确定该电机在各关键点的旋转角度，包括：基于正向运动学确定迈步前不动脚末端位置；根据预设步长，确定迈步脚的目标位置；根据所述末端位置、目标位置、以及各关键点的位置，通过逆向运动学确定各电机分别在各关键点的旋转角度。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，基于各关键点的旋转角度，确定相邻两个关键点之间的运动轨迹，包括：根据步态周期，确定相邻两个关键点中从在先关键点运动至在后关键点经历的时间；将所述经历的时间按照预设时间单位进行切片得到多个时间片；以该相邻两个关键点中在先关键点对应的旋转角度为起点，按照时间片的时序，响应于一个时间片到来，根据预设的该时间片所在时序与各电机旋转角度的对应关系，确定该时间片各电机分别对应的旋转角度；根据各电机在各时间片分别对应的旋转角度，确定该相邻两个关键点之间的运动轨迹。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，响应于一个时间片到来，根据预设的该时间片所在时序与各电机旋转角度的对应关系，确定该时间片各电机分别对应的旋转角度，包括：响应于一个时间片到来，针对每个电机，根据该时间片所在时序与该电机需旋转的单位角度数量之间的函数关系，确定该时间片内该电机需旋转的单位角度的数量；以及根据确定的旋转单位角度的数量，以及该电机旋转的单位角度，确定该时间片该电机对应的旋转角度。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，时间片所在时序与各电机需旋转的单位角度数量之间的函数关系包括：线性函数关系；其中，所述线性函数关系中该时间片所在时序表征自变量，各电机需旋转的单位角度数量表征因变量。6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，时间片所在时序与各电机需旋转的单位角度数量之间的函数关系包括：正弦函数关系；其中，所述正弦函数关系中该时间片所在时序表征自变量，各电机需旋转的单位角度数量表征因变量。7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，时间片所在时序与各电机需旋转的单位角度数量之间的函数关系包括：激活函数关系；其中，所述激活函数关系中该时间片所在时序表征自变...
【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，
申请(专利权)人：上海开普勒探索机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：
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