[发明专利]虚拟被动行走机器人速度调节方法及装置、存储介质终端

权利要求书

1.一种虚拟被动行走机器人的速度调节方法，包括：按预设方式执行速度调节过程；

其中，所述速度调节过程包括：

获取执行目标速度，并根据所述执行目标速度计算执行目标重力加速度和执行目标行走动能；

获取虚拟被动行走机器人的实际速度，并根据所述虚拟被动行走机器人的实际速度计算所述虚拟被动行走机器人的实际行走动能；

根据所述执行目标行走动能和所述实际行走动能计算动能误差；

将所述动能误差和所述执行目标重力加速度传给到闭环虚拟被动行走速度控制器，接收所述闭环虚拟被动行走速度控制器输出的控制信号，并将所述控制信号传输给所述虚拟被动行走机器人；

所述闭环虚拟被动行走速度控制器获取方式包括：

基于动力学方程和被模仿被动行走机器人行走速度与重力加速度之间的关系构建所述虚拟被动行走机器人的初步速度控制器；

根据所述被模仿被动行走机器人的机械能方程和所述虚拟被动行走机器人的机械能方程获取所述被模仿被动行走机器人动能和所述虚拟被动行走机器人势能的关系；

根据所述虚拟被动行走机器人的动能需实时跟踪所述被模仿被动行走机器人的动能，以及所述被模仿被动行走机器人动能和所述虚拟被动行走机器人势能的关系获取所述虚拟被动行走机器人的最终动能追踪控制器；

根据所述初步速度控制器和所述最终动能追踪控制器获取闭环虚拟被动行走速度控制器。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，按预设方式执行速度调节过程步骤包括：

获取最终目标速度和所述虚拟被动行走机器人的实际速度，根据所述最终目标速度和所述实际速度计算待调整速度差；

判断所述待调整速度差是否大于预设阈值，若是则设置至少一个中间目标速度，并将所有所述中间目标速度和最终目标速度按预设顺序依次作为执行目标速度，并在所有所述中间目标速度和最终目标速度按预设顺序依次作为执行目标速度时单次执行对应的速度调节过程，否则将所述最终目标速度作为执行目标速度，执行速度调整过程，其中，所述中间目标速度的数值位于所述最终目标速度的数值和所述实际速度的数值之间。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于动力学方程和被模仿被动行走机器人行走速度与重力加速度之间的关系构建所述虚拟被动行走机器人的初步速度控制器步骤包括：

基于拉格朗日方程建立虚拟被动行走机器人的动力学方程模型以及被模仿被动行走机器人的动力学方程模型；

基于所述虚拟被动行走机器人的动力学方程模型和所述被模仿被动行走机器人的动力学方程模型构建所述虚拟被动行走机器人的虚拟被动行走力矩控制器；

基于动力学方程和被模仿被动行走机器人行走速度与重力加速度之间的关系和所述虚拟被动行走力矩控制器构建所述虚拟被动行走机器人的初步速度控制器。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述被模仿被动行走机器人动能和所述虚拟被动行走机器人势能的关系为所述被模仿被动行走机器人动能的微分和所述虚拟被动行走机器人势能的微分成负相关关系。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述虚拟被动行走机器人的动能需实时跟踪所述被模仿被动行走机器人的动能，以及所述被模仿被动行走机器人动能和所述虚拟被动行走机器人势能的关系获取所述虚拟被动行走机器人的最终动能追踪控制器步骤包括：

根据所述虚拟被动行走机器人的动能需实时跟踪所述被模仿被动行走机器人的动能设计所述虚拟被动行走机器人闭环控制规律；

基于所述被模仿被动行走机器人动能和所述虚拟被动行走机器人势能的关系、虚拟被动机器人动能的微分表示方式以及所述虚拟被动行走机器人闭环控制规律进行计算，获取以广义力为表现形式的动能追踪控制器；

根据以广义力为表现形式的动能追踪控制器获取最终动能追踪控制器。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述初步速度控制器和所述最终动能追踪控制器获取闭环虚拟被动行走速度控制器步骤之后还包括：

通过测试确定所述闭环虚拟被动行走速度控制器中的控制器参数。