[发明专利]一种仿生双足机器人的控制方法及仿生双足机器人

权利要求书

1.一种仿生双足机器人的控制方法，所述仿生双足机器人的腿包括通过连杆依次连接的臀机构、膝机构、踝机构和趾机构，所述臀机构、所述膝机构和所述踝机构各包括若干关节，所述趾机构包括趾关节和与所述趾关节相连的脚掌，其特征在于，所述控制方法包括步骤：

获取所述仿生双足机器人的移动指令，确定所述仿生双足机器人的腿的初始状态和腿的终点状态；

根据所述腿的终点状态，确定所述趾机构中所述趾关节的终点位姿；

根据所述腿的初始状态和所述趾关节的所述终点位姿，确定所述臀机构、所述膝机构和所述踝机构中各所述关节的转角；

根据各所述关节的转角和所述腿的初始状态，确定所述关节的速度、加速度和力，控制各所述关节转动，使得所述仿生双足机器人按照所述移动指令移动。

2.根据权利要求1所述的仿生双足机器人的控制方法，其特征在于，

所述腿的初始状态包括各所述连杆的长度和各所述连杆之间的初始夹角；

所述腿的终点状态包括各所述连杆之间的终点夹角、所述脚掌的长度、末端指向和末端坐标，其中所述末端为所述脚掌的末端。

3.根据权利要求2所述的仿生双足机器人的控制方法，其特征在于，所述根据所述腿的终点状态，确定所述趾机构中趾关节的终点位姿，具体包括：

根据所述末端坐标和所述末端指向，确定所述仿生双足机器人的腿部平面；

根据所述腿部平面和各所述连杆的长度，确定所述趾关节的终点位姿。

4.根据权利要求3所述的仿生双足机器人的控制方法，其特征在于，所述根据所述末端坐标和所述末端指向，确定所述仿生双足机器人的腿部平面，还包括：

根据所述腿部平面和所述腿的初始状态，确定第一关节的转角和第二关节的转角，所述第一关节和所述第二关节设置在所述臀机构中。

5.根据权利要求4所述的仿生双足机器人的控制方法，其特征在于，所述根据所述腿部平面，确定所述趾关节的终点位姿，具体包括：

将所述末端坐标转换为所述腿部平面的对应坐标；

根据所述对应坐标、所述第一关节的转角、所述第二关节的转角和各所述连杆的长度，确定所述趾关节的终点位姿。

6.根据权利要求5所述的仿生双足机器人的控制方法，其特征在于，所述根据所述趾关节的所述终点位姿，确定所述臀机构、所述膝机构和所述踝机构中各所述关节的转角，包括：

根据所述腿的初始状态、所述腿的终点状态和所述趾关节的所述终点位姿，确定所述臀机构中第三关节的转角；

根据所述腿的初始状态、所述腿的终点状态和所述趾关节的所述终点位姿，确定所述膝机构中第四关节的转角；

根据所述腿的初始状态、所述腿的终点状态和所述趾关节的所述终点位姿，确定所述踝机构中第五关节的转角。

7.根据权利要求6所述的仿生双足机器人的控制方法，其特征在于，所述根据各所述关节的转角和所述腿的初始状态，确定所述关节的速度、加速度和力，控制各所述关节转动，使得所述仿生双足机器人按照所述移动指令移动，包括：

根据所述腿的初始状态，所述第一关节的转角、所述第二关节的转角、所述第三关节的转角、所述第四关节的转角和所述第五关节的转角，确定基于旋量理论的运动学模型；

求解所述运动学模型，得到所述仿生双足机器人的运动轨迹；

控制各所述关节转动，使得所述仿生双足机器人按照所述运动轨迹移动。