[发明专利]用于台阶地形行走的机器人足端轨迹规划方法

权利要求书

1.一种用于台阶地形行走的机器人足端轨迹规划方法，其特征在于，包括以下步骤：

按照时间将机器人摆动足的运动划分为0～t1，t1～t2，t2～t3三个时间段；

在0～t1时间段内，控制摆动足竖直向上抬起一个步高，其中，步高大于台阶的高度；

在t1～t2时间段内，控制摆动足从一个步高的高度继续沿水平面运动至给定的水平位置；

在t2～t3时间段内，控制摆动足从给定水平位置继续竖直向下运动，直到摆动足完成触地，摆动足结束摆动；

所述在0～t1时间段内、t1～t2时间段内以及t2～t3时间段内，机器人摆动足的运动过程中，需要进行足端碰撞检测；

所述足端碰撞检测的过程为：

检测机器人摆动足的足底力反馈，得到足底力反馈值；

对足底力反馈值进行滤波处理，得到足底力反馈滤波值；其中，足底力反馈滤波值包括X向量、Y向量和Z向量；

将足底力反馈滤波值的合力与预设的足底力阈值进行比较，如果足底力反馈滤波值的合力大于预设的足底力阈值，则判定机器人摆动足遇到障碍物；

根据足底力反馈滤波值的X向分量的绝对值和足底力反馈滤波值的Z向分量的绝对值，判断摆动足遇到的障碍物为水平面还是竖直面，其具体过程为：

如果足底力反馈滤波值的Z向分量的绝对值大于足底力反馈滤波值的X向分量的绝对值的λ倍，则判定摆动足遇到的障碍物为水平面；其中，λ＞1；

如果足底力反馈滤波值的X向分量的绝对值大于足底力反馈滤波值的Z向分量的绝对值的ξ倍，则判定摆动足遇到的障碍物为竖直面；其中，ξ＞1；

如果摆动足遇到的障碍物为水平面，则控制摆动足停止运动，使摆动足完成触地，摆动足结束摆动；

如果摆动足遇到的障碍物为竖直面，则控制摆动足继续竖直向下运动，重新检测机器人摆动足的足底力反馈，直到检测到足端接触到水平面，使摆动足完成触地，摆动足结束摆动。

2.根据权利要求1所述的用于台阶地形行走的机器人足端轨迹规划方法，其特征在于，所述λ和ξ根据机器人腿部的刚性、步频、足端速度、足端材料以及机器人所处的地形条件确定。

3.一种计算机存储介质，其特征在于，包含计算机执行指令，所述计算机执行指令经由数据处理设备调用时，执行权利要求1～2任一项所述的用于台阶地形行走的机器人足端轨迹规划方法。