[发明专利]两足步行机器人控制方法和两足步行机器人控制系统有效
申请号: | 201510020500.6 | 申请日: | 2015-01-15 |
公开(公告)号: | CN104793622B | 公开(公告)日: | 2018-01-30 |
发明(设计)人: | 森平智久 | 申请(专利权)人: | 丰田自动车株式会社 |
主分类号: | G05D1/08 | 分类号: | G05D1/08;G05D1/02 |
代理公司: | 北京集佳知识产权代理有限公司11227 | 代理人: | 朱胜,陈炜 |
地址: | 日本爱知*** | 国省代码: | 暂无信息 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 步行 机器人 控制 方法 控制系统 | ||
1.一种两足步行机器人控制方法,用于两足步行机器人的步行的主从式控制,所述两足步行机器人控制方法包括:
加重检测步骤,检测由操作者的右腿和左腿分别施加到地面的加重;
目标零力矩点ZMP计算步骤,基于所检测到的右腿加重和左腿加重以及所述两足步行机器人的右腿位置和左腿位置计算目标ZMP,使得所检测到的右腿加重与左腿加重的比例等于所述两足步行机器人的右腿加重与左腿加重的比例;以及
控制步骤,依照所计算出的目标ZMP控制所述两足步行机器人。
2.根据权利要求1所述的两足步行机器人控制方法,还包括:
检测步骤,根据所检测到的右腿加重和左腿加重的改变检测所述操作者进行的一步;以及
游走腿轨迹计算步骤,根据当所述操作者进行的一步结束时所检测到的右腿加重和左腿加重,计算用于与所述操作者进行的一步相对应的所述两足步行机器人的一步的游走腿轨迹,其中
所述控制步骤还控制所述两足步行机器人沿着所计算出的游走腿轨迹步行。
3.根据权利要求2所述的两足步行机器人控制方法,其中,
所述游走腿轨迹计算步骤生成游走腿轨迹信息并且将所述游走腿轨迹信息存储到缓冲器中,所述游走腿轨迹信息以与所述操作者进行的一步的游走腿时段相对应的大小指示所述游走腿轨迹,
所述控制步骤依照由在所述缓冲器中所存储的游走腿轨迹信息所指示的游走腿轨迹,控制所述两足步行机器人,
所述两足步行机器人控制方法还包括游走腿时段计算步骤,所述游走腿时段计算步骤根据所检测到的右腿加重和左腿加重的改变计算所述操作者进行的一步的游走腿时段,以及
当所计算出的游走腿时段长于用于将所述游走腿轨迹信息存储到所述缓冲器中的时间段的上限时,所述游走腿时段计算步骤在对所述游走腿时段进行校正以满足所述上限之后生成所述游走腿轨迹信息。
4.根据权利要求2或3所述的两足步行机器人控制方法,还包括:
游走腿时段计算步骤,根据所检测到的右腿加重和左腿加重计算所述操作者进行的一步的游走腿时段,其中
当所计算出的游走腿时段短于用于所述两足步行机器人再现与所述操作者进行的一步相对应的一步的时间段的下限时,所述游走腿时段计算步骤在对所述操作者进行的一步的游走腿时段进行校正以满足所述下限之后生成所述游走腿轨迹。
5.根据权利要求2或3所述的两足步行机器人控制方法,还包括:
游走腿时段计算步骤,根据所检测到的右腿加重和左腿加重计算所述操作者进行的一步的游走腿时段,其中
当所计算出的游走腿时段短于用于所述两足步行机器人再现与所述操作者进行的一步相对应的一步的时间段的下限时,所述游走腿时段计算步骤使得所述操作者进行的一步无效。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的两足步行机器人控制方法,还包括:
臀部姿势计算步骤,将围绕所述两足步行机器人的垂直轴的臀部姿势计算为通过依照所检测到的右腿加重和左腿加重的加重比例对所述两足步行机器人的右腿姿势和左腿姿势进行组合所获得的姿势,其中
所述控制步骤还控制所述两足步行机器人以实现所计算出的臀部姿势。
7.一种两足步行机器人控制系统,所述两足步行机器人控制系统用作用于对用作从设备的两足步行机器人的步行进行主从式控制的主设备,所述两足步行机器人控制系统包括:
加重检测单元,检测由操作者的右腿和左腿分别施加到地面的加重;
目标零力矩点ZMP计算单元,基于所检测到的右腿加重和左腿加重以及所述两足步行机器人的右腿位置和左腿位置计算目标ZMP,使得所检测到的右腿加重与左腿加重的比例等于所述两足步行机器人的右腿加重与左腿加重的比例;以及
控制单元,依照所计算出的目标ZMP控制所述两足步行机器人。
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