[发明专利]动态避障的步态规划方法、装置、可读存储介质及机器人

说明书

本申请属于机器人技术领域，尤其涉及一种动态避障的步态规划方法、装置、计算机可读存储介质及机器人。所述方法在机器人的行进路径上进行障碍物检测；若检测到障碍物，则通过视觉测量所述障碍物的包络尺寸；若所述障碍物的包络尺寸小于预设的尺寸阈值，则按照预设的跨步步态进行所述机器人的步态规划；若所述障碍物的包络尺寸大于或等于所述尺寸阈值，则按照预设的绕步步态进行所述机器人的步态规划。通过本申请，基于视觉检测障碍物的尺寸，并根据障碍物的尺寸来判定进入的步态算法，跨步步态和绕步步态的规划，增加了双足机器人在复杂障碍物环境的适应能力，同时提高了机器人的运动效率。

技术领域

本申请属于机器人技术领域，尤其涉及一种动态避障的步态规划方法、装置、计算机可读存储介质及机器人。

背景技术

仿人机器人研究中的一个关键问题是如何使仿人机器人适应各种地形，实现快速、稳定的行走。在复杂地形中的行走通常需要视觉辅助，如果在前进的轨迹中出现障碍物通常需要考虑如何避开，现有技术中往往是采用固定单一的步态规划方式，难以适应较复杂的障碍物环境。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种动态避障的步态规划方法、装置、计算机可读存储介质及机器人，以解决现有技术中往往是采用固定单一的步态规划方式，难以适应较复杂的障碍物环境的问题。

本申请实施例的第一方面提供了一种动态避障的步态规划方法，可以包括：

在机器人的行进路径上进行障碍物检测；

若检测到障碍物，则通过视觉测量所述障碍物的包络尺寸；

若所述障碍物的包络尺寸小于预设的尺寸阈值，则根据预设的水平安全距离、垂直安全距离和所述障碍物的包络尺寸确定所述机器人的步长和步高；将跨步步态的步态周期划分为预设的各个步态阶段；根据所述步长和步高确定所述机器人的摆动腿在各个步态阶段的初始时刻的初始状态，以及在各个步态阶段的终止时刻的终止状态；根据所述初始状态和所述终止状态进行曲线拟合，得到所述机器人的摆动腿在各个时刻的位置规划；

若所述障碍物的包络尺寸大于或等于所述尺寸阈值，则按照预设的绕步步态进行所述机器人的步态规划。

进一步地，所述根据所述步长和步高确定所述机器人的摆动腿在各个步态阶段的初始时刻的初始状态，以及在各个步态阶段的终止时刻的终止状态包括：

在x方向的第一阶段，将初始位置设置为0，将初始速度设置为0，将终止位置设置为0，将终止速度设置为0；其中，所述x方向为所述机器人的行进方向；

在x方向的第二阶段，将初始位置设置为0，将初始速度设置为0，将终止位置设置为-x_a，将终止速度设置为0；其中，x_a为所述机器人的摆动腿向后摆动的最大距离；

在x方向的第三阶段，将初始位置设置为-x_a，将初始速度设置为0，将终止位置设置为x_l，将终止速度设置为0；其中，x_l为所述机器人的摆动腿向前摆动的最大距离；

在x方向的第四阶段，将初始位置设置为x_l，将初始速度设置为0，将终止位置设置为l，将终止速度设置为0；其中，l为所述机器人的步长；

在x方向的第五阶段，将初始位置设置为l，将初始速度设置为0，将终止位置设置为l，将终止速度设置为0。

进一步地，所述根据所述步长和步高确定所述机器人的摆动腿在各个步态阶段的初始时刻的初始状态，以及在各个步态阶段的终止时刻的终止状态包括：

在z方向的第一阶段，将初始位置设置为0，将初始速度设置为0，将终止位置设置为h，将终止速度设置为0；其中，所述z方向为竖直向上的方向，h为所述机器人的步高；