[发明专利]一种多源动力机器人行走方法

权利要求书

1.一种多源动力机器人行走方法，该行走方法用于如下结构的机器人：所述机器人包括机架（1）及行走装置，所述行走装置安装在机架（1）上，行走装置包括可伸缩的支腿以及安装在支腿上的行走轮（5），所述行走轮（5）包括同一轴线设置、分布于机架（1）不同侧的两个第一滚轮（51），还包括固定于机架（1）或行走装置上的第二滚轮（52），所述第二滚轮（52）位于第一滚轮（51）的前方；在高度方向上，第二滚轮（52）与第一滚轮（51）的相对位置在支腿伸缩过程中线性可调；所述行走方法基于感知系统实现路况识别，在识别出行走路径上包括需要跳跃越障的障碍物或壕沟时，通过执行跳跃方法控制机器人进行跳跃越障，其特征在于，所述跳跃方法包括机器人姿态控制步骤，所述姿态控制步骤为：

在执行起跳动作之前，通过控制机器人的姿态，使得机器人的重心落在第一滚轮（51）与第二滚轮（52）之间，腾空触发时机器人由第一滚轮（51）和第二滚轮（52）共同支撑；

在腾空阶段，通过控制机器人的姿态，使得机器人的重心落在第一滚轮（51）与第二滚轮（52）之间，且第一滚轮（51）位于第二滚轮（52）的下方或同高位置；

在触地阶段，行走轮（5）对机器人的支撑方式为以下方式中的任意一种：

方式一：第一滚轮（51）首先触地，且后续通过支腿收缩进行落地缓冲；在落地缓冲阶段，随着机架（1）的高度下降第二滚轮（52）触地；

方式二：第一滚轮（51）和第二滚轮（52）同步着地；

采用方式一时，第二滚轮（52）与第一滚轮（51）均安装在支腿上，且第二滚轮（52）与第一滚轮（51）的相对位置固定，当第二滚轮（52）触地后，支腿继续通过收缩进行落地缓冲，而后通过锁定支腿的状态，对机器人形成刚性支撑；

采用方式二时，第二滚轮（52）与第一滚轮（51）均安装在支腿上，且第二滚轮（52）与第一滚轮（51）的相对位置固定，当机器人触地后，支腿通过收缩进行落地缓冲，而后通过锁定支腿的状态，对机器人形成刚性支撑；

所述支腿包括可伸缩的连杆机构（4），所述连杆机构（4）包括设置在连杆机构（4）底侧、在连杆机构（4）伸缩变形时为摇臂的第三连杆（43），所述第二滚轮（52）与第一滚轮（51）均安装在第三连杆（43）上；在第三连杆摆动时，第一滚轮（51）与第二滚轮（52）的相对位置可转换为：第二滚轮（52）的支撑轮面位于第一滚轮（51）支撑轮面的上方；

采用方式一时，通过连杆机构（4）的变形控制支腿的落地和落地缓冲姿态或状态；

采用方式二时，通过连杆机构（4）的变形控制支腿的落地和落地缓冲姿态或状态；

所述锁定支腿为维持连杆机构（4）的状态。

2.根据权利要求1所述的一种多源动力机器人行走方法，其特征在于，

所述跳跃方法还包括跳跃判定步骤，所述跳跃判定步骤为：

S1、通过所述感知系统，确定障碍物或壕沟的尺寸；

S2、根据S1的结果，确定机器人的起跳位置；

S3、结合S1和S2的结果，根据机器人的动力学模型，确定机器人需要的姿态和力矩；

当机器人的性能满足所述姿态和力矩需求时，判定为可执行起跳；

当机器人的性能不满足所述姿态和力矩需求时，执行以下行走方法步骤中的一种或几种：转向绕行、发送不可越过信号。

3.根据权利要求1所述的一种多源动力机器人行走方法，其特征在于，所述连杆机构（4）还包括第二连杆（42）及第一连杆（41），所述第一连杆（41）及第二连杆（42）均通过转轴铰接连接于第三连杆（43）长度方向的不同位置；

第一连杆（41）、第二连杆（42）各自与第三连杆（43）的转轴相互平行；

所述第一连杆（41）通过驱转装置（3）连接在机架（1）上，且驱转装置（3）作为连杆机构（4）伸缩变形的动力源；

第二连杆（42）铰接连接在机架（1）上；

执行起跳动作过程中，驱转装置（3）作为连杆机构（4）的伸长动力源。