[发明专利]一种多源动力机器人行走方法

说明书

本发明公开了一种多源动力机器人行走方法，所述行走方法通过执行跳跃方法控制机器人进行跳跃越障，跳跃方法包括行走装置姿态控制步骤，姿态控制步骤为：在执行起跳动作之前，使得机器人的重心落在第一滚轮与第二滚轮之间，腾空触发时机器人由第一滚轮和第二滚轮共同支撑；在腾空阶段，使得机器人的重心落在第一滚轮与第二滚轮之间，且第一滚轮位于第二滚轮的下方或同高位置；在触地阶段，行走轮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，随着机架的高度下降第二滚轮触地；方式二：第一滚轮和第二滚轮同步着地。采用本行走方法，可使得机器人在越障时能可靠触地。

技术领域

本发明涉及机器人运动方法技术领域，特别是涉及一种多源动力机器人行走方法。

背景技术

拆弹排雷、地震救援、矿难搜救、丛林作战等任务中，地形环境复杂，作业条件艰苦，传统的作业方式通常是由人员直接作业，经常会造成人员伤亡、损失巨大，同时，野外作业需要携带大量的仪器设备，任务负载较重，而人员负载能力有限，故传统作业方式极大地限制了单次的任务效益。

以现有行走机器人为例，现有技术中，可自主运行的移动设备被广泛运用于执行各种任务，且随着与之配套的运动系统多样化和控制技术的发展，在军用、民用领域，这些移动设备均以具有人员直接作业无法比拟的优势在逐渐替代传统人工作业。

现有轮腿复合式运动平台结构多样，较为有代表性的包括芬兰PAW、北航NOROS、日本Work’n Roll，中科院HyTro，这些运动平台结构简单，稳定性高。除此之外，如专利申请申请号为：CN201210219117.X、CN202011524973.7、CN202011007980.X、CN201810597168.3、CN202010806731.0等技术方案，也提供了多种不同的可执行相应任务的运动平台。

为适应不同地形要求或运动要求，当前的运动平台发展方向为多模态方向。如申请号为CN202010806731.0提供的技术方案，为使得轮系与地面接触的方式能够根据运用工况灵活设置，其机架通过辅助腿安装辅助轮、通过伸缩件安装车轮，且通过对伸缩件进行状态调整，实现三腿支撑状态、两腿支撑状态可切换。

为提升机器人的地形适应能力，又如申请号为CN201810866476.1、CN201810135603.0等技术方案，均提供了一种在越障时可通过起跳，并通过姿态调整，优化或限定起跳姿势、提升机构鲁棒性的技术方案。

进一步优化机器人运动过程中的状态稳定性，对机器人的运用和发展具有积极的促进意义。

发明内容

针对上述提出的进一步优化机器人运动过程中的状态稳定性，对机器人的运用和发展具有积极的促进意义的技术问题，本发明提供了一种多源动力机器人行走方法。采用本行走方法，可使得机器人在越障时能可靠触地。

针对上述问题，本发明提供的一种多源动力机器人行走方法通过以下技术要点来解决问题：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及行走装置，所述行走装置安装在机架上，行走装置包括可伸缩的支腿以及安装在支腿上的行走轮，所述行走轮包括同轴设置、分布于机架不同侧的两个第一滚轮，还包括固定于机架或行走装置上的第二滚轮，所述第二滚轮位于第一滚轮的前方；在高度方向上，第二滚轮与第一滚轮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，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与第二滚轮之间，腾空触发时机器人由第一滚轮和第二滚轮共同支撑；

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与第二滚轮之间，且第一滚轮位于第二滚轮的下方或同高位置；