一种降低行走能耗的仿人机器人质心轨迹规划方法

    公开(公告)号:CN110262510A

    公开(公告)日:2019-09-20

    申请号:CN201910622274.7

    申请日:2019-07-11

    Abstract: 本发明公开了一种降低行走能耗的仿人机器人质心轨迹规划方法,根据膝关节俯仰角度θknee、踝关节俯仰角度θankle和髋关节俯仰角度θhip,在质心的约束条件下,分别计算出膝关节、踝关节和髋关节的转速、角加速度取极小值时的质心高度;对求解出的质心高度进行加权处理得到优化的质心高度。本发明的技术方案能够通过优化机器人行走时的质心轨迹解决机器人行走运动的高能耗问题。

    一种双足机器人足部柔顺平衡控制系统及方法

    公开(公告)号:CN111252162A

    公开(公告)日:2020-06-09

    申请号:CN202010111667.4

    申请日:2020-02-24

    Abstract: 本发明提供了一种双足机器人足部柔顺平衡控制系统及方法,六维力传感器、惯性测量单元分别采集机器人实际状态时的足部受力和姿态,并传输给控制规律分类器;结合机器人步行状态、机器人姿态以及机器人足部受力信息,设计控制规律分类器,推断相应的控制规律;姿态控制器根据控制规律和机器人实时姿态,获取虚拟力和虚拟力矩,将虚拟力、虚拟力矩以及足部实际受力输入到足部柔顺模型中,从而输出踝关节角度调节量,维持机器人的平衡。本发明用于实现机器人在角度变化的地面站立和在不平整地面行走的柔顺平衡控制。

    一种双足机器人足部柔顺平衡控制系统及方法

    公开(公告)号:CN111252162B

    公开(公告)日:2021-07-23

    申请号:CN202010111667.4

    申请日:2020-02-24

    Abstract: 本发明提供了一种双足机器人足部柔顺平衡控制系统及方法,六维力传感器、惯性测量单元分别采集机器人实际状态时的足部受力和姿态,并传输给控制规律分类器;结合机器人步行状态、机器人姿态以及机器人足部受力信息,设计控制规律分类器,推断相应的控制规律;姿态控制器根据控制规律和机器人实时姿态,获取虚拟力和虚拟力矩,将虚拟力、虚拟力矩以及足部实际受力输入到足部柔顺模型中,从而输出踝关节角度调节量,维持机器人的平衡。本发明用于实现机器人在角度变化的地面站立和在不平整地面行走的柔顺平衡控制。

    一种双足机器人足部力和力矩跟随控制方法

    公开(公告)号:CN110244791A

    公开(公告)日:2019-09-17

    申请号:CN201910622271.3

    申请日:2019-07-11

    Abstract: 本发明公开了一种双足机器人足部力和力矩跟随控制方法,该方法设计了双弹簧阻尼模型,并用LQR优化方法设计力跟随控制器,实现了双足机器人足部受力和力矩的跟随;而足部期望受力、足部期望力矩由规划ZMP分配方法计算得到,最终使得双足机器人的ZMP跟随更好,且能够适应一定的不平整地面。本发明舍弃了传统的ZMP跟随以实现双足机器人稳定行走和不平整地面适应的控制方式,直接计算使机器人稳定行走的足部期望受力和受力矩,并直接控制实现足部受力和受力矩的跟随,从更加本质、更容易实现的方式进行稳定控制,控制响应更快,适应不平整地面的能力更强,而ZMP跟随效果很理想。

    仿人机器人动态奔跑运动在线规划方法

    公开(公告)号:CN116088554A

    公开(公告)日:2023-05-09

    申请号:CN202310146916.7

    申请日:2023-02-09

    Abstract: 本发明公开了仿人机器人动态奔跑运动在线规划方法,仿人机器人在开始奔跑与结束奔跑阶段,在双脚支撑状态与单脚支撑的周期奔跑状态相互切换过程中,利用非线性规划优化得到状态切换过程期望ZMP轨迹,实现状态切换过程质心轨迹的平滑过渡;周期奔跑运动时,加速/减速切换过程中,利用迭代优化计算合适的落脚点,实现对期望速度的准确跟踪。本发明不仅能够精确跟随期望速度,而且能够实现奔跑全过程运动在线规划,显著提升仿人机器人的动态运动能力。

    一种仿人机器人高动态运动质心柔顺控制方法

    公开(公告)号:CN114750162A

    公开(公告)日:2022-07-15

    申请号:CN202210533708.8

    申请日:2022-05-17

    Abstract: 本发明提供了一种仿人机器人高动态运动质心柔顺控制方法,基于线性二次型调节器设计反馈控制器,计算质心动量二阶导的补偿量;对质心动量二阶导的补偿量积分,得到质心位置及动量的补偿量,将质心位置及动量的补偿量叠加到期望质心位置及动量上,对期望轨迹进行更新,求解得到的关节轨迹发送给机器人进行执行。本发明计算质心动量二阶导的补偿量,得到柔顺控制所需的反馈系数,有效减少对反馈系数进行调节的时间;本发明同时考虑质心线动量和角动量的变化量,实现对质心在移动方向及转动方向均进行柔顺控制,提高机器人高动态运动的稳定性。

    一种仿人机器人高动态运动质心柔顺控制方法

    公开(公告)号:CN114750162B

    公开(公告)日:2023-10-17

    申请号:CN202210533708.8

    申请日:2022-05-17

    Abstract: 本发明提供了一种仿人机器人高动态运动质心柔顺控制方法,基于线性二次型调节器设计反馈控制器,计算质心动量二阶导的补偿量;对质心动量二阶导的补偿量积分,得到质心位置及动量的补偿量,将质心位置及动量的补偿量叠加到期望质心位置及动量上,对期望轨迹进行更新,求解得到的关节轨迹发送给机器人进行执行。本发明计算质心动量二阶导的补偿量,得到柔顺控制所需的反馈系数,有效减少对反馈系数进行调节的时间;本发明同时考虑质心线动量和角动量的变化量,实现对质心在移动方向及转动方向均进行柔顺控制,提高机器人高动态运动的稳定性。

    仿人机器人拟人站立抗扰动控制方法

    公开(公告)号:CN113977586B

    公开(公告)日:2023-05-02

    申请号:CN202111415202.9

    申请日:2021-11-25

    Abstract: 本发明提供了一种仿人机器人拟人站立抗扰动控制方法,基于二次规划的全身运动控制方法优化关节角度和接触力,不对足部压力中心施加位置约束,在受扰时,有效协同仿人机器人全身各关节,实现拟人踮脚运动;本发明还设计了踮脚触发条件和迈步触发条件,通过判断是否满足触发条件,仿人机器人根据外界扰动的大小采取相应的拟人抗扰动策略;将踮脚与迈步有效结合,提高机器人站立抗扰能力。

    仿人机器人拟人站立抗扰动控制方法

    公开(公告)号:CN113977586A

    公开(公告)日:2022-01-28

    申请号:CN202111415202.9

    申请日:2021-11-25

    Abstract: 本发明提供了一种仿人机器人拟人站立抗扰动控制方法,基于二次规划的全身运动控制方法优化关节角度和接触力,不对足部压力中心施加位置约束,在受扰时,有效协同仿人机器人全身各关节,实现拟人踮脚运动;本发明还设计了踮脚触发条件和迈步触发条件,通过判断是否满足触发条件,仿人机器人根据外界扰动的大小采取相应的拟人抗扰动策略;将踮脚与迈步有效结合,提高机器人站立抗扰能力。

    一种降低行走能耗的仿人机器人质心轨迹规划方法

    公开(公告)号:CN110262510B

    公开(公告)日:2020-08-28

    申请号:CN201910622274.7

    申请日:2019-07-11

    Abstract: 本发明公开了一种降低行走能耗的仿人机器人质心轨迹规划方法,根据膝关节俯仰角度θknee、踝关节俯仰角度θankle和髋关节俯仰角度θhip,在质心的约束条件下,分别计算出膝关节、踝关节和髋关节的转速、角加速度取极小值时的质心高度;对求解出的质心高度进行加权处理得到优化的质心高度。本发明的技术方案能够通过优化机器人行走时的质心轨迹解决机器人行走运动的高能耗问题。

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