[发明专利]一种自适应上下楼梯控制系统和方法

摘要

本发明公开了一种自适应上下楼梯控制系统和方法，根据关节和连杆长度、整体重量建立外骨骼或双足机器人模型；获取障碍物距离信息，通过障碍物检测模块检测前方是否有障碍物；若检测到前方的障碍物，则检测出障碍物的尺寸信息，并通过障碍物分类模块判断是否为可跨越的障碍物；若不是可跨越的障碍物，则通过安全性判断模块规划运动轨迹控制机器人运动到安全范围之内；若为可跨越的障碍物，则通过上下楼梯控制模块完成障碍物的跨越。本发明解决楼梯高度不固定环境的识别问题，提高机器人对外界环境的适应能力；实现机器人的步态拟人化，提高机器整体的智能性，有较强的可移植性和稳定性。

主权项

一种自适应上下楼梯控制系统，其特征在于，用于控制外骨骼或双足机器人上下不同尺寸楼梯，包括数据采集模块、障碍物检测模块、障碍物分类模块、上下楼梯控制模块和安全性判断模块；数据采集模块包括设置在机器人躯干各处的传感器，用于获取机器人行走数据，障碍物尺寸及距离信息；障碍物检测模块通过障碍物距离信息进行环境感知，并将获取的环境参数传递给上下楼梯控制模块；障碍物分类模块判断前方障碍物是否是可跨越的障碍物；上下楼梯控制模块根据环境参数，以预先建立的内部外骨骼或双足机器人模型及正常人上下楼梯原型轨迹数据为基础，通过机器学习算法规划类人化上下楼梯运动轨迹和步态，自适应完成对不同环境参数障碍物的跨越动作。