CN109634100A - 仿人机器人行走加速度补偿方法、装置及仿人机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种仿人机器人行走加速度补偿方法、装置及仿人机器人，该方法包括：在仿人机器人为单脚支撑状态时，根据各关节角速度计算各关节角加速度，及根据所述各关节角速度、所述各关节角加速度和各关节相对于着地点的雅克比矩阵计算连杆质心在绝对世界坐标系下的六维加速度；根据各关节角速度、各关节角加速度及所述连杆质心在绝对世界坐标系下的六维加速度计算仿人机器人各关节角加速度所需的力矩；根据预先设定的对应关系确定所述力矩对应的前馈电流值；将所述前馈电流值叠加到对应关节的控制信号上，以根据叠加后的控制信号对所述仿人机器人进行控制。本发明可有效抑制加速度的影响，并降低PID控制器的刚度，提高整个仿人机器人的稳定性。

Description

仿人机器人行走加速度补偿方法、装置及仿人机器人
技术领域
本发明涉及仿人机器人技术领域，具体而言，涉及一种仿人机器人行走加速度补偿方法、装置及仿人机器人。
背景技术
行走步态控制是仿人型仿人机器人运动的关键问题，直接决定仿人机器人的平衡能力。典型的行走步态控制都是按照预先设定好的行走轨迹发送给仿人机器人的各个关节，然后各个关节由电机驱动器根据PID(Proportion Integration Differentiation，比例积分微分)算法跟踪轨迹，从而实现整个行走过程。但是这种方法的缺点也很突出，就是当仿人型仿人机器人行走速度增大时，导致各个关节需要产生更大的角加速度，这个加速度会让PID控制器难以通过参数调整来实现满足要求的轨迹跟踪，最终导致高速行走时仿人机器人出现较大的轨迹跟踪误差，严重影响仿人机器人的平衡性。
发明内容
鉴于上述问题，本发明实施例的目的在于提供一种仿人机器人行走加速度补偿方法、装置及仿人机器人，以解决现有技术的不足。
根据本发明的一个实施方式，提供一种仿人机器人行走加速度补偿方法，该方法包括：
在仿人机器人为单脚支撑状态时，根据各关节角速度计算各关节角加速度，及根据所述各关节角速度、所述各关节角加速度和各关节相对于着地点的雅克比矩阵计算连杆质心在绝对世界坐标系下的六维加速度；
根据各关节角速度、各关节角加速度及所述连杆质心在绝对世界坐标系下的六维加速度计算仿人机器人各关节角加速度所需的力矩；
根据预先设定的对应关系确定所述力矩对应的前馈电流值；
将所述前馈电流值叠加到对应关节的控制信号上，以根据叠加后的控制信号对所述仿人机器人进行控制。
在上述的仿人机器人行走加速度补偿方法中，所述“在仿人机器人为单脚支撑状态时，根据各关节角速度计算各关节角加速度，及根据所述各关节角速度”之前还包括：
判断仿人机器人在当前时刻是否为单脚支撑状态。
在上述的仿人机器人行走加速度补偿方法中，所述“判断仿人机器人当前是否为单脚支撑状态”包括：
获取预先存储的所述仿人机器人的步态规划信息，及根据所述步态规划信息判断所述仿人机器人在当前时刻是否处于单脚支撑期；
若所述仿人机器人在当前时刻处于单脚支撑期，获取仿人机器人足底传感器测量的垂直脚面的受力及判断所述垂直脚面的受力是否大于预定阈值；
若所述仿人机器人仅一只脚的垂直脚面的受力大于预定阈值，则该仿人机器人在当前时刻为单脚支撑状态；
否则，该仿人机器人在当前时刻不是单脚支撑状态。
在上述的仿人机器人行走加速度补偿方法中，所述“根据各关节角速度计算各关节角加速度”包括：
将各关节角速度与对应关节的转轴方向向量相乘得到对应的三维关节角速度；
将所述对应的三维关节角速度进行微分运算得到三维的关节角加速度。
在上述的仿人机器人行走加速度补偿方法中，所述“根据所述各关节角速度、所述各关节角加速度和各关节相对于着地点的雅克比矩阵计算连杆质心在绝对世界坐标系下的六维加速度”之后还包括：
将所述三维关节角加速度乘以所述雅克比矩阵得到六维的第一特征向量；
将三维关节角速度乘以所述雅克比矩阵的导数矩阵得到六维的第二特征向量；
将所述第一特征向量加上所述第二特征向量后得到连杆质心在绝对世界坐标系下的六维加速度。
在上述的仿人机器人行走加速度补偿方法中，所述雅克比矩阵通过下式获得：
Jm＝[G1 … Gi]
其中，Jm为第m个关节的雅克比矩阵，Zi为第i个关节的转轴方向向量，di为第i个关节到第m个关节的距离矢量，i为仿人机器人的关节的数目。
在上述的仿人机器人行走加速度补偿方法中，通过以下公式计算仿人机器人各关节角加速度所需的力矩：
其中，表示第i个关节角加速度所需的力矩，表示第i个关节的转轴方向向量，表示从第i个连杆到第i+1个连杆的转矩矢量，表示第i个连杆的质心与第i-1个连杆坐标系原点的矢量，Mi表示第i个连杆的质量，表示第i个连杆质心在绝对世界坐标系下的6维加速度，表示第i个连杆的质心在自己坐标系的位置矢量，表示第i+1个连杆对第i个连杆的力矩矢量，Ii表示第i个连杆的转动惯量，表示第i个关节角加速度，ω0,i表示第i个关节角速度。
根据本发明的另一个实施方式，提供一种仿人机器人行走加速度补偿装置，该装置包括：
第一计算模块，用于在仿人机器人为单脚支撑状态时，根据各关节角速度计算各关节角加速度，及根据所述各关节角速度、所述各关节角加速度和各关节相对于着地点的雅克比矩阵计算连杆质心在绝对世界坐标系下的六维加速度；
第二计算模块，用于根据各关节角速度、各关节角加速度及所述连杆质心在绝对世界坐标系下的六维加速度计算仿人机器人各关节角加速度所需的力矩；
确定模块，用于根据预先设定的对应关系确定所述力矩对应的前馈电流值；
叠加模块，用于将所述前馈电流值叠加到对应关节的控制信号上，以根据叠加后的控制信号对所述仿人机器人进行控制。
根据本发明的再一个实施方式，提供一种仿人机器人，所述仿人机器人包括存储器以及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述仿人机器人执行上述的仿人机器人行走加速度补偿方法或者上述的仿人机器人行走加速度补偿装置中的各个模块的功能。
根据本发明的又一个实施方式，提供一种计算机可读存储介质，其存储有所述仿人机器人中所用的所述计算机程序。
本公开的实施例提供的技术方案可以包括如下有益效果：
本发明中一种仿人机器人行走加速度补偿方法、装置及仿人机器人，通过仿人机器人关节角速度得到各关节角加速度及连杆质心在绝对世界坐标系下的六维加速度，根据各关节角速度、各关节角加速度及所述连杆质心在绝对世界坐标系下的六维加速度得到仿人机器人各关节角加速度所需的力矩，并根据对应关系确定该力矩对应的前馈电流，将前馈电流值叠加到关节驱动器上，算法简单，在不显著增加资源消耗的前提下，能够解决仅依赖关节驱动器PID控制算法无法实现的加速度增大情况下的轨迹跟踪，可以有效抑制加速度的影响，并降低PID控制器的刚度，减少跟踪误差，提高整个仿人机器人的稳定性。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对本发明保护范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1示出了本发明实施例提供的一种仿人机器人行走加速度补偿方法的流程示意图。
图2示出了本发明实施例提供的一种仿人机器人各关节的结构示意图。
图3示出了本发明实施例提供的一种仿人机器人行走加速度补偿装置的结构示意图。
主要元件符号说明：
200-仿人机器人行走加速度补偿装置；210-第一计算模块；220-第二计算模块；230-确定模块；240-叠加模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
图1示出了本发明实施例提供的一种仿人机器人行走加速度补偿方法的流程示意图。
具体地，该仿人仿人机器人具有两只脚，在仿人机器人通过该两只脚交错运行来实现仿人机器人的运动行为。
该仿人机器人行走加速度补偿方法包括以下步骤：
在步骤S110中，在仿人机器人为单脚支撑状态时，根据各关节角角速度计算各关节角加速度，及根据个关节角速度、各关节角加速度和各关节角相对于着地点的雅克比矩阵计算连杆质心在绝对世界坐标系下的6维加速度。
进一步地，在步骤S110之前还包括：
判断仿人机器人当前是否为单脚支撑状态。
进一步地，所述“判断仿人机器人当前是否为单脚支撑状态”包括：
获取预先存储的所述仿人机器人的步态规划信息，及根据所述步态规划信息判断所述仿人机器人在当前时刻是否处于单脚支撑期；若所述仿人机器人在当前时刻处于单脚支撑期，获取仿人机器人足底传感器测量的垂直脚面的受力及判断所述垂直脚面的受力是否大于预定阈值；若所述仿人机器人仅一只脚的垂直脚面的受力大于预定阈值，则该仿人机器人在当前时刻为单脚支撑状态；否则，该仿人机器人在当前时刻不是单脚支撑状态。
具体地，所述步态规划信息为预先设定的所述仿人机器人为单脚支撑状态还是双脚支撑状态的规划信息，所述步态规划信息仅表示在某一时刻仿人机器人应该达到的状态，并不表示仿人机器人实际上已经达到该状态。
在单脚支撑期所在的时间内，所述仿人机器人一直处于单脚支撑状态。单脚支撑期对应于时间范围信息，表示该仿人机器人处于单脚支撑状态的时间范围，单脚支撑状态对应于仿人机器人的当前动作(单脚支撑)对应的状态。
仿人机器人在运动时，根据其双脚底部设置的足底传感器采集电压信息，并将该电压信息转化为足底压力及压力中心位置，即仿人机器人的垂直脚面的受力。
进一步地，该足底传感器可以为一个压力传感器或由多个压力传感器组成的传感器组。
例如，以多个压力传感器组成的传感器组为例，可通过下式将该电压信息转化为足底压力及压力中心位置：
其中，F为足底传感器所受压力和，X压力中心点的横坐标，Y为压力中心点的纵坐标，Uom为采集的第p个压力传感器驱动电路输出电压，U′op为采集的第p个压力传感器驱动电路输出电压的偏置电压，K为映射矩阵，用于将压力传感器采集到的电压转化为各压力传感器所受压力和与压力中心位置，Ui为压力传感器驱动电路的基准电压，Rf为压力传感器驱动电路的反馈电阻，kp为压力传感器特性曲线斜率，Ppx为压力传感器在仿人机器人足底的横坐标，Ppy为压力传感器在仿人机器人足底的纵坐标。
进一步地，该足底传感器为六维足底传感器。
所述仿人机器人从启动时开始计时，仿人机器人将当前时间对应的计时作为索引条件，根据该索引条件遍历所述预先存储的步态规划信息，判断仿人机器人在当前时间是否处于单脚支撑期。
例如，如下表所示为仿人机器人预先存储的步态规划信息。
计时(s) 仿人机器人状态
1～30 单脚支撑期
31～35 双脚支撑期
…… ……
在第1s到第30s期间，仿人机器人处于单脚支撑期；在第31s到第35s期间，仿人机器人处于双脚支撑期，等等。
若仿人机器人在当前时间处于单脚支撑期，判断仿人机器人足底传感器获取的双脚对应的垂直脚面的受力是否大于预定阈值，若仿人机器人仅有一只脚(可以为左脚也可以为右脚)的垂直脚面的受力大于预定阈值且另一只脚的垂直脚面的受力小于预定阈值，那么仿人机器人在当前时间处于单脚支撑状态，且处于单脚支撑状态的脚为垂直脚面的受力大于预定阈值对应的该只脚；若仿人机器人两只脚的垂直脚面的受力均大于预定阈值，则该仿人机器人在前时间不处于单脚支撑状态；若仿人机器人两只脚的垂直脚面的受力均小于预定阈值，则该仿人机器人在前时间不处于单脚支撑状态。
若仿人机器人在当前时间处于双脚支撑期，不对仿人机器人加速度进行补偿，不执行上述的仿人机器人行走加速度补偿方法。
如图2所示，若仿人机器人在当前时间处于单脚支撑期，将该仿人机器人等效为该单脚所在的支撑腿固结在地面的12个关节的机械臂，该12个关节的机械臂具有12自由度。
进一步地，所述“根据各关节角速度计算各关节角加速度”包括：
将各关节角速度与对应关节的转轴方向向量相乘得到对应的三维关节角速度；将所述对应的三维关节角速度进行微分运算得到三维的关节角加速度。
具体地，所述仿人机器人各关节还设置有关节码盘，各关节码盘用于实时测量该关节的关节角速度。
由于测量的关节角速度为一维数据，所以可先将各关节角速度与对应关节的转轴方向向量相乘得到对应的三维关节角速度，在将该关节角速度转换为三维数据后，在对该三维的关节角速度进行微分处理得到三维的关节角加速度。
进一步地，可通过微分观测器对三维的关节角速度进行微分得到三维的关节角加速度。
进一步地，所述“根据个关节角速度、各关节角加速度和各关节角相对于着地点的雅克比矩阵计算连杆质心在绝对世界坐标系下的6维加速度”包括：
将所述三维关节角加速度乘以所述雅克比矩阵得到六维的第一特征向量；将三维关节角速度乘以所述雅克比矩阵的导数矩阵得到六维的第二特征向量；将所述第一特征向量加上所述第二特征向量后得到连杆质心在绝对世界坐标系下的6维加速度。
进一步地，所述雅克比矩阵通过下式获得：
Jm＝[G1 …… Gi]
其中，Jm为第m个关节的雅克比矩阵，Zi为第i个关节的转轴方向向量，di为第i个关节到第m个关节的距离矢量，i为仿人机器人的关节的数目。
在得到各关节相对于着地点的雅克比矩阵后，通过下式计算第一特征向量：
A＝Sm×Jm
其中，A为第一特征向量，Sm为第m个关节的关节角加速度，Jm为雅克比矩阵。
通过下式计算第二特征向量：
B＝Tm×Jm′
其中，B为第二特征向量，Tm为第m个关节的关节角速度，J′m为所述雅克比矩阵Jm的导数矩阵。
将第一特征向量与第二特征向量相加后得到连杆质心在绝对世界坐标系下的6维加速度。其中，
其中，所述连杆可视为刚体，用于表示仿人机器人的关节。
如图2所示，该仿人机器人共有12(i1～i12)个连杆，12个连杆质心(r1～r12)。其中，i＝1,2代表该位置包括两个关节，一个关节i1用于左右方向移动，另一个关节i2用于前后方向移动；i＝3表示该位置包括一个关节，该关节可以左右方向移动；i＝4,5表示该位置包括两个关节，一个关节i4用于左右方向移动，另一个关节i5用于前后方向移动；i＝6表示该位置包括一个关节，该关节用于垂直于地面进行旋转；i＝7表示该位置包括一个关节，该关节用于垂直于地面进行旋转；i＝8,9表示该位置包括两个关节，一个关节i8用于左右方向移动，另一个关节i9用于前后方向移动；i＝10表示该位置包括一个关节，该关节可以左右方向移动；i＝11,12表示该位置包括两个关节，一个关节i11用于左右方向移动，另一个关节i12用于前后方向移动。
每一关节均对应有一质心。例如，如图2所示，关节i1对应的质心为r1，关节i2对应的质心为r2，关节i3对应的质心为r3，等等。
每一关节均设置有关节坐标系，上述的三维关节角加速度及三维关节角速度均为关节坐标系中向量，将关节坐标系中向量通过运算转换为绝对世界坐标系中的向量。
在步骤S120中，根据各关节角角速度、各关节角加速度及连杆质心在绝对世界坐标系下的六维加速度计算仿人机器人各关节角加速度所需的力矩。
进一步地，调用牛顿欧拉逆动力学迭代算法，依次计算出各关节角加速度所需的力矩。
如图2所示，可通过以下公式计算仿人机器人各关节角加速度所需的力矩：
其中，表示第i个关节角加速度所需的力矩，表示第i个关节的转轴方向向量，表示从第i个连杆到第i+1个连杆的转矩矢量，表示第i个连杆的质心与第i-1个连杆坐标系原点的矢量，Mi表示第i个连杆的质量，表示第i个连杆质心在绝对世界坐标系下的6维加速度，表示第i个连杆的质心在自己坐标系的位置矢量，表示第i+1个连杆对第i个连杆的力矩矢量，Ii表示第i个连杆的转动惯量，表示第i个关节角加速度，ω0,i表示第i个关节角速度。
在步骤S130中，根据预先设定的对应关系确定力矩对应的前馈电流值。
具体地，可预先设定所述力矩与前馈电流值之间的对应关系，例如，可将所述力矩与前馈电流值设置为比例关系(力矩＝e×前馈电流值，其中，e为转换系数)。
还可以通过对所述仿人机器人行走时加速度补偿时的测试结果进行拟合，确定所述力矩与前馈电流值之间的对应关系。
在获得所述对应关系后，并将该对应关系存储在仿人机器人的存储器里。
另外，所述力矩与前馈电流值之间的对应关系还可以通过表格进行描述。
力矩 前馈电流值
τ<sup>1</sup><sub>A</sub> Q<sub>1</sub>
τ<sup>2</sup><sub>A</sub> Q<sub>2</sub>
…… ……
τ<sup>i</sup><sub>A</sub> Q<sub>i</sub>
在力矩为τ1 A时，其对应的前馈电流值为Q1；在力矩为τ2 A时，其对应的前馈电流值为Q2；在力矩为τi A时，其对应的前馈电流值为Qi。
在步骤S140中，根据前馈电流值叠加到对应关节的控制信号上，以根据叠加后的控制信号对仿人机器人进行控制。
具体地，仿人机器人通过关节驱动器驱动各关节进行运动，在该关节驱动器中，包括PID控制器，在PID控制器输入控制信号，以使该PID控制器对应的关节按照该控制信号进行运动。
将上述得到的前馈电流值叠加到PID控制器输入的控制信号上，将该前馈电流值和PID控制器输入的控制信号叠加在一起作为补偿控制信号，以根据该叠加后的补偿控制信号对仿人机器人各关节进行控制，完成加速度补偿。
实施例2
图3示出了本发明实施例提供的一种仿人机器人行走加速度补偿装置的结构示意图。该仿人机器人行走加速度补偿装置200对应于实施例1中的仿人机器人行走加速度补偿方法，实施例1中的仿人机器人行走加速度补偿方法同样也适用于该仿人机器人行走加速度补偿装置200，在此不再赘述。
所述仿人机器人行走加速度补偿装置200包括第一计算模块210、第二计算模块220、确定模块230及叠加模块240。
第一计算模块210，用于在仿人机器人为单脚支撑状态时，根据各关节角速度计算各关节角加速度，及根据所述各关节角速度、所述各关节角加速度和各关节相对于着地点的雅克比矩阵计算连杆质心在绝对世界坐标系下的六维加速度。
第二计算模块220，用于根据各关节角速度、各关节角加速度及所述连杆质心在绝对世界坐标系下的六维加速度计算仿人机器人各关节角加速度所需的力矩。
确定模块230，用于根据预先设定的对应关系确定所述力矩对应的前馈电流值。
叠加模块240，用于将所述前馈电流值叠加到对应关节的控制信号上，以根据叠加后的控制信号对所述仿人机器人进行控制。
本发明另一实施例还提供了一种仿人机器人，所述仿人机器人包括存储器以及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述仿人机器人执行上述的仿人机器人行走加速度补偿方法或上述的仿人机器人行走加速度补偿装置中各模块的功能。
存储器可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序等；存储数据区可存储根据计算机设备的使用所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
本实施例还提供了一种计算机存储介质，用于储存上述的仿人机器人中所使用的仿人机器人行走加速度补偿方法。
本发明中一种仿人机器人行走加速度补偿方法、装置及仿人机器人，通过预先存储的步态规划信息即足底传感器确定仿人机器人是否处于单脚支撑状态，通过两种条件同时判定，以使判定结果更准确；应用动力学计算模型快速得到各个关节加速度所需要的前馈电流，直接在关节驱动器增加前馈电流，根据关节动力学模型计算得到的前馈电流叠加到关节驱动器上，算法简单，在不显著增加资源消耗的前提下，能够解决仅依赖关节驱动器PID控制算法无法实现的加速度增大情况下的轨迹跟踪，可以有效抑制加速度的影响，并降低PID控制器的刚度，减少跟踪误差，提高整个仿人机器人的稳定性。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和结构图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，结构图和/或流程图中的每个方框、以及结构图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外，在本发明各个实施例中的各功能模块或单元可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或更多个模块集成形成一个独立的部分。
所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是智能手机、个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种仿人机器人行走加速度补偿方法，其特征在于，该方法包括：
在仿人机器人为单脚支撑状态时，根据各关节角速度计算各关节角加速度，及根据所述各关节角速度、所述各关节角加速度和各关节相对于着地点的雅克比矩阵计算连杆质心在绝对世界坐标系下的六维加速度；
根据各关节角速度、各关节角加速度及所述连杆质心在绝对世界坐标系下的六维加速度计算仿人机器人各关节角加速度所需的力矩；
根据预先设定的对应关系确定所述力矩对应的前馈电流值；
将所述前馈电流值叠加到对应关节的控制信号上，以根据叠加后的控制信号对所述仿人机器人进行控制。
2.根据权利要求1所述的仿人机器人行走加速度补偿方法，其特征在于，所述“在仿人机器人为单脚支撑状态时，根据各关节角速度计算各关节角加速度，及根据所述各关节角速度”之前还包括：
判断仿人机器人在当前时刻是否为单脚支撑状态。
3.根据权利要求1所述的仿人机器人行走加速度补偿方法，其特征在于，所述“判断仿人机器人当前是否为单脚支撑状态”包括：
获取预先存储的所述仿人机器人的步态规划信息，及根据所述步态规划信息判断所述仿人机器人在当前时刻是否处于单脚支撑期；
若所述仿人机器人在当前时刻处于单脚支撑期，获取仿人机器人足底传感器测量的垂直脚面的受力及判断所述垂直脚面的受力是否大于预定阈值；
若所述仿人机器人仅一只脚的垂直脚面的受力大于预定阈值，则该仿人机器人在当前时刻为单脚支撑状态；
否则，该仿人机器人在当前时刻不是单脚支撑状态。
4.根据权利要求1所述的仿人机器人行走加速度补偿方法，其特征在于，所述“根据各关节角速度计算各关节角加速度”包括：
将各关节角速度与对应关节的转轴方向向量相乘得到对应的三维关节角速度；
将所述对应的三维关节角速度进行微分运算得到三维的关节角加速度。
5.根据权利要求4所述的仿人机器人行走加速度补偿方法，其特征在于，所述“根据所述各关节角速度、所述各关节角加速度和各关节相对于着地点的雅克比矩阵计算连杆质心在绝对世界坐标系下的六维加速度”包括：
将所述三维关节角加速度乘以所述雅克比矩阵得到六维的第一特征向量；
将三维关节角速度乘以所述雅克比矩阵的导数矩阵得到六维的第二特征向量；
将所述第一特征向量加上所述第二特征向量后得到连杆质心在绝对世界坐标系下的六维加速度。
6.根据权利要求1所述的仿人机器人行走加速度补偿方法，其特征在于，所述雅克比矩阵通过下式获得：
Jm＝[G1…Gi]
其中，Jm为第m个关节的雅克比矩阵，Zi为第i个关节的转轴方向向量，di为第i个关节到第m个关节的距离矢量，i为仿人机器人的关节的数目。
7.根据权利要求1所述的仿人机器人行走加速度补偿方法，其特征在于，通过以下公式计算仿人机器人各关节角加速度所需的力矩：
其中，表示第i个关节角加速度所需的力矩，表示第i个关节的转轴方向向量，表示从第i个连杆到第i+1个连杆的转矩矢量，表示第i个连杆的质心与第i-1个连杆坐标系原点的矢量，Mi表示第i个连杆的质量，表示第i个连杆质心在绝对世界坐标系下的6维加速度，表示第i个连杆的质心在自己坐标系的位置矢量，表示第i+1个连杆对第i个连杆的力矩矢量，Ii表示第i个连杆的转动惯量，表示第i个关节角加速度，ω0,i表示第i个关节角速度。
8.一种仿人机器人行走加速度补偿装置，其特征在于，该装置包括：
第一计算模块，用于在仿人机器人为单脚支撑状态时，根据各关节角速度计算各关节角加速度，及根据所述各关节角速度、所述各关节角加速度和各关节相对于着地点的雅克比矩阵计算连杆质心在绝对世界坐标系下的六维加速度；
第二计算模块，用于根据各关节角速度、各关节角加速度及所述连杆质心在绝对世界坐标系下的六维加速度计算仿人机器人各关节角加速度所需的力矩；
确定模块，用于根据预先设定的对应关系确定所述力矩对应的前馈电流值；
叠加模块，用于将所述前馈电流值叠加到对应关节的控制信号上，以根据叠加后的控制信号对所述仿人机器人进行控制。
9.一种仿人机器人，其特征在于，包括存储器以及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述仿人机器人执行权利要求1至7任一项所述的仿人机器人行走加速度补偿方法。
10.一种计算机存储介质，其特征在于，其储存有权利要求9所述仿人机器人中所用的所述计算机程序。
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