[发明专利]仿人足球机器人的运动规划

摘要

本发明所述仿人足球机器人的运动规划，包括目标识别模块、目标定位模块和全向行走方法，目标识别模块具体步骤包括读取模板图片像素信息、模板特征点读取、实时图像匹配和识别物体；目标定位模块具体步骤包括粒子集初始化、预测更新、感知更新、可定位性估计、预测协方差估计、动态修正和扩展重采样；全向行走方法具体为一种基于CMAC闭环控制的步态规划方法。本发明中，目标识别模块通过对机器人所采集的图像进行分析与处理，提取出有效目标，采用可定位性矩阵以及预测模型协方差矩阵，提高动态环境下的定位精度及鲁棒性。本发明介绍了一种以机器人精准定位为前提，基于CMAC闭环控制的步态规划方法，该方法可以实现带预测控制的全向行走方式。

主权项

1.仿人足球机器人的运动规划，包括目标识别模块、目标定位模块和全向行走方法，其特征在于：所述目标识别模块，具体步骤包括读取模板图片像素信息、模板特征点读取、实时图像匹配和识别物体；所述目标定位模块，具体步骤包括粒子集初始化、预测更新、感知更新、可定位性估计、预测协方差估计、动态修正和扩展重采样；其中，可定位性估计是基于参数估计理论中的Fisher信息矩阵和CRB定理；所述全向行走方法，具体为一种基于CMAC闭环控制的步态规划方法，其具体为，步骤1，足部规划器在分析外界不同干扰因素的环境下得出可行的足部落脚点并计算出其ZMP值；步骤2，利用带预测控制的双线性倒立摆模型（D‑LIP）由ZMP的值推出机器人躯干的运动轨迹；步骤3，由足部落脚点使用三次样条插值法，规划出每两个落脚点之间在三维空间中的运行轨迹；步骤4，利用机器人躯干和足部的位姿结合逆运动学计算出各个关节的角度；步骤5，由NAO机器人的陀螺仪传感器值可获得其躯干位姿，并与倒立摆形成反馈控制，从而使整个系统变为闭环控制。