[发明专利]基于三次样条插值的仿人足球机器人步态规划

摘要

基于三次样条插值的仿人足球机器人步态规划，包括如下步骤：步骤1，通过机器人的结构来建立运动学模型；步骤2，以运动学模型为基础，结合空间三次样条插值的方法来规划机器人的步态；步骤3，通过震动抑制的稳定性控制算法优化机器人步态。本发明改善机器人行走不稳的缺点，使得机器人具有良好的鲁棒性来实现行走和踢球等行为；采用了三次样条插值规划法，在NAO机器人足球运动步态规划中能够很好的保证各关节之间的几何关系，并且对于之后的稳定性优化的实现也较为方便；行走过程中的偏离角和偏差距离经过新的步态规划和算法优化有较大程度的减小，机器人的行走准确性和稳定性有了较大的提高。

主权项

1.基于三次样条插值的仿人足球机器人步态规划，其特征在于：包括如下步骤：步骤1，通过机器人的结构来建立运动学模型；所述运动学模型基于NAO双足机器人建立，具体是运用时间解析函数对机器人的动作进行解耦，求解机器人各关节角度与各关节连杆位姿之间的关系，所述运动学模型包括侧向运动学建模和前向运动学建模；步骤2，以运动学模型为基础，结合空间三次样条插值的方法来规划机器人的步态；所述步态的规划采用空间规划的形式，采用空间三次样条插值的方法，参考机器人各关节在空间中的位置，将机器人的行进运动拆分为各关节的协调运动，用空间坐标代替时间顺序；步骤3，通过震动抑制的稳定性控制算法优化机器人步态；所述稳定性控制算法，首先求解机器人的初始质心轨迹并将其作为初始控制轨迹，然后构建并求解带有约束问题的最优控制问题，最后将其应用到机器人行走规划中。