[发明专利]一种特技机器人控制方法及其特技机器人

说明书

本发明涉及机器人技术领域，更具体地，涉及一种特技机器人控制方法及其特技机器人，控制方法包括如下步骤：S1.计算期待位姿序列；S2.获取当前时间节点下的当前位姿序列；S3.通过期待位姿序列与当前位姿序列得到位姿速度的误差；S4.通过计算得到特技机器人在空中翻滚时所需要推进力、以及关节处所需的转角控制量；S5.将得到的推进力换算为推进机构的转速，并将得到的转角控制量换算为驱动组件的转角，使特技机器人的位姿得以改变；S6.获取改变位姿后的特技机器人的动作位姿序列，并与期待位姿序列进行比较。本发明能够提升机器人的越障性能，提高跳跃落地的准确性，以及提高野外勘测、灾后救援等复杂场景的适应能力。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，更具体地，涉及一种特技机器人控制方法及其特技机器人。

背景技术

近年来，自然灾害频发，灾后的救援工作往往面临恶劣地形及次生灾害的危险，迫切需要能够代替人类执行环境勘测、资源回收、灾后救援等任务的机器人。双足仿人机器人则是人们首要考虑的机器人。从当前的研究进展来看，双足机器人主流的关节驱动方式为电机驱动、气动驱动、以及液压驱动等，部分双足仿人机器人采用步行和攀爬的方式以克服崎岖地形，然而这些越障方法往往无法通过地质断层等无法逾越的地形，缺乏效率。还有一种可行的方案是跳跃，但是在之前研究的跳跃双足仿人机器人受限于自身驱动能力等，无法跳出比自身的身体高度更高或更远的距离。

现有技术公开了一种基于涵道推进系统的双足跳跃机器人及其工作方法，包括基板，设在所述基板相对两侧的跳跃腿，以及设在所述基板上的涵道风机、单片机控制器和锂电池，所述跳跃腿设有用于分别控制所述跳跃腿的踝关节、膝关节和髋关节的第一伺服电机、第二伺服电机及第三伺服电机，所述涵道风机、锂电池、第一伺服电机、第二伺服电机以及第三伺服电机均与所述单片机控制器电连接。本发明还提供上述双足跳跃机器人的工作方法。本发明提供一种新的由外力辅助驱动的驱动方式，使机器人具备混合动力驱动、大尺度快速跳跃与复杂地形平稳落地的特点，从而提高机器人对复杂环境的适应能力。

但上述方案的跳跃机器人在跳跃落地点的控制中仍无法实现具有较为准确的落地点。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种特技机器人控制方法及其特技机器人，能够提升机器人的越障性能，提高跳跃落地的准确性，以及提高野外勘测、灾后救援等复杂场景的适应能力。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

提供一种特技机器人及控制方法，包括以下步骤：

S1.计算出特技机器人期待运动轨迹的期待位姿序列；

S2.获取当前时间节点下所述特技机器人的当前位姿序列；

S3.对所述期待位姿序列与当前位姿序列进行作差，得到位姿误差，并对所述位姿误差进行求导计算得到位姿速度的误差；

S4.通过对所述位姿速度的误差进行计算，得到所述特技机器人在空中翻滚时其腰部、脚掌部所需要推进力，以及得到其髋部、踝部所需要的转角控制量；

S5.将得到的腰部、脚掌部所需要推进力分别换算为位于所述特技机器人腰部、脚掌部的推进机构的转速，并将得到的髋部、踝部所需要的转角控制量分别换算为用于驱动所述特技机器人髋部、踝部的驱动组件的转角，使所述特技机器人的位姿得以改变；

S6.获取改变位姿后的特技机器人的动作位姿序列，并与所述期待位姿序列进行比较；若所述动作位姿序列与期待位姿序列之间的位姿误差在一定误差范围内，则所述特技机器人已完成本次位姿改变，否则返回步骤S2。