CN109955928A - 一种双足机器人及其等效轨迹生成方法和装置 - Google Patents
一种双足机器人及其等效轨迹生成方法和装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109955928A CN109955928A CN201711423256.3A CN201711423256A CN109955928A CN 109955928 A CN109955928 A CN 109955928A CN 201711423256 A CN201711423256 A CN 201711423256A CN 109955928 A CN109955928 A CN 109955928A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- biped robot
- equivalent
- biped
- centroid position
- switching moment
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 42
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 20
- 210000002683 foot Anatomy 0.000 description 27
- 230000006870 function Effects 0.000 description 12
- 210000001699 lower leg Anatomy 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 210000002414 leg Anatomy 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000010485 coping Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000004438 eyesight Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
- G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
- G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
- G05D1/0268—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using internal positioning means
- G05D1/027—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using internal positioning means comprising intertial navigation means, e.g. azimuth detector
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
- G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
- G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
- G05D1/0212—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/16—Programme controls
- B25J9/1656—Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators
- B25J9/1664—Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators characterised by motion, path, trajectory planning
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D57/00—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track
- B62D57/02—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track with ground-engaging propulsion means, e.g. walking members
- B62D57/032—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track with ground-engaging propulsion means, e.g. walking members with alternately or sequentially lifted supporting base and legs; with alternately or sequentially lifted feet or skid
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
- G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
- G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
- G05D1/0268—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using internal positioning means
- G05D1/0272—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using internal positioning means comprising means for registering the travel distance, e.g. revolutions of wheels
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
- G05D1/08—Control of attitude, i.e. control of roll, pitch, or yaw
- G05D1/0891—Control of attitude, i.e. control of roll, pitch, or yaw specially adapted for land vehicles
Abstract
一种双足机器人的等效轨迹生成方法包括:根据所述双足机器人的运动状态,确定所述双足机器人的质心位置在所述双足机器人前进方向线上时的切换时刻;在所述切换时刻,查找所述双足机器人的质心位置;根据所述切换时刻的质心位置的连线,作为所述双足机器人的等效轨迹。从而能够根据所述等效轨迹有效的反应机器人的全局的实时位置,有利于根据双足机器人的等效轨迹对双足机器人进行稳定可靠的控制。
Description
技术领域
本发明属于机器人控制领域,尤其涉及一种双足机器人及其等效轨迹生成方法和装置。
背景技术
将双足机器人的本体质心定位和其他诸如视觉,IMU(中文全称为惯性测量单元,英文全称为Inertial measurement unit)等信息进行融合,是双足机器人定位和导航的关键技术。
但是在双足机器人运动过程中,为了实现动态平衡,双足机器人的质心是在一直左右摆动的,不是一个稳定的轨迹,质心的速度矢量并不真实的反应双足机器人的总体行走方向。因此,在对双足机器人进行导航或者定位时,双足机器人质心轨迹不能有效的反应机器人的全局的实时位置,不利于根据双足机器人的质心轨迹对双足机器人进行稳定可靠的控制。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例提供了双足机器人及期等效轨迹生成方法和装置,以解决现有技术中双足机器人质心轨迹不能有效的反应机器人的全局的实时位置,不利于根据双足机器人的质心轨迹对双足机器人进行稳定可靠的控制的问题。
本发明实施例的第一方面提供了一种双足机器人的等效轨迹生成方法,所述双足机器人的轨迹生成方法包括:
根据所述双足机器人的运动状态,确定所述双足机器人的质心位置在所述双足机器人前进方向线上时的切换时刻;
在所述切换时刻,查找所述双足机器人的质心位置;
根据所述切换时刻的质心位置的连线,作为所述双足机器人的等效轨迹。
结合第一方面,在第一方面的第一种可能实现方式中,在所述根据所述切换时刻的质心位置的连线,作为所述双足机器人的等效轨迹的步骤之后,所述双足机器人的等效轨迹生成方法还包括:
将所述双足机器人的实时质心位置映射到所述等效轨迹;
根据所述双足机器人的质心位置映射在所述等效轨迹上的移动速度确定为所述双足机器人的等效速度。
结合第一方面,在第一方面的第二种可能实现方式中,所述根据所述双足机器人的运动状态,确定所述双足机器人的质心位置在所述双足机器人前进方向线上时的切换时刻的步骤包括:
当所述双足机器在行走时,确定所述双足机器人当前腾空的足部;
根据所述腾空的足部的当前腾空时长以及所述双足机器人行走一步的总的腾空时长确定所述切换时刻。
结合第一方面,在第一方面的第三种可能实现方式中,所述在所述切换时刻,查找所述双足机器人的质心位置的步骤包括:
根据双足机器人的倒立摆模型,确定所述双足机器人的质心轨迹;
在所述切换时刻,查找所述双足机器人在所述质心轨迹上的位置作为所述双足机器人的质心位置。
结合第一方面,在第一方面的第四种可能实现方式中,所述根据所述切换时刻的质心位置的连线,作为所述双足机器人的等效轨迹的步骤包括:
获取当前的切换时刻的第一质心位置与前一次切换时刻的第二质心位置;
根据所述第一质心位置和所述第二质心位置所连接的直线,作为当前的切换时刻与前一次切换时刻之间的时间对应的双足机器人等效轨迹。
本发明实施例的第二方面提供了一种双足机器人的等效轨迹生成装置,所述双足机器人的轨迹生成装置包括:
切换时刻确定单元,用于根据所述双足机器人的运动状态,确定所述双足机器人的质心位置在所述双足机器人前进方向线上时的切换时刻;
质心位置查找单元,用于在所述切换时刻,查找所述双足机器人的质心位置;
等效轨迹生成单元,用于根据所述切换时刻的质心位置的连线,作为所述双足机器人的等效轨迹。
结合第二方面,在第二方面的第一种可能实现方式中,所述双足机器人的等效轨迹生成装置还包括:
映射单元,用于将所述双足机器人的实时质心位置映射到所述等效轨迹;
等效速度确定单元,用于根据所述双足机器人的质心位置映射在所述等效轨迹上的移动速度确定为所述双足机器人的等效速度。
结合第二方面,在第二方面的第二种可能实现方式中,所述切换时刻确定单元包括:
足部确定子单元,用于当所述双足机器在行走时,确定所述双足机器人当前腾空的足部;
切换时刻确定子单元,用于根据所述腾空的足部的当前腾空时长以及所述双足机器人行走一步的总的腾空时长确定所述切换时刻。
本发明实施例的第三方面提供了一种双足机器人,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面任一项所述双足机器人的等效轨迹生成方法的步骤。
本发明实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面任一项所述双足机器人的等效轨迹生成方法的步骤。
本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是:通过双足机器人的运动状态,确定所述双足机器人的质心位置在所述双足机器人前进方向线上时的切换时刻,根据所确定的切换时刻查找所述双足机器人的质心位置,然后根据查找的质心位置的连线生成双足机器人的等效轨迹,从而能够根据所述等效轨迹有效的反应机器人的全局的实时位置,有利于根据双足机器人的等效轨迹对双足机器人进行稳定可靠的控制。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种双足机器人的等效轨迹生成方法的实现流程示意图;
图2是本发明实施例提供的双足机器人的行走轨迹俯视示意图;
图3是本发明实施例提供的双足机器人的一个步行周期示意图;
图4是本发明实施例提供的双足机器人的期望轨迹示意图;
图5是本发明实施例提供的双足机器人的等效轨迹生成装置的示意图;
图6是本发明实施例提供的双足机器人的示意图。
具体实施方式
以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本发明实施例。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中,省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
为了说明本发明所述的技术方案,下面通过具体实施例来进行说明。
如图1为本申请实施例提供的一种双足机器人的等效轨迹生成方法的实现流程示意图,详述如下:
在步骤S101中,根据所述双足机器人的运动状态,确定所述双足机器人的质心位置在所述双足机器人前进方向线上时的切换时刻;
具体的,所述双足机器人的运动状态,在行进过程中,可以包括左脚腾空状态和右脚腾空状态,在左脚腾空状态下,左脚发生移动(向前、向后或转弯) 且此时右脚为支撑脚,同样,在右脚为腾空状态下时,右脚发生移动,且此时左脚为支撑脚。
如图2所示为本申请提供的双足机器人的行走轨迹俯视示意图,所述上部的点状线是双足机器人的左脚的行走轨迹,下部的短划线是双足机器人的右脚的行走轨迹,中间的点划线是双足机器人质心位置构成的移动轨迹。在机器人向行移动过程中,所述双足机器人的质心位置构成的移动轨迹为类似正弦的轨迹,不能表达双足机器人全局的实时位置,因此,不利于根据双足机器人的质心轨迹,有效的反映机器人的全局位置和全局速度,不利于对双足机器人形成实时有效的控制。
所述双足机器人的质心位置在所述双足机器人前进方向上时的切换时刻,即图2中所示的双足机器人的质心位置与双足机器人的全局前进方向重合的时间点,可以根据双足机器人行进时的左脚或右脚的腾空时间来确定,具体可以包括:
1.1当所述双足机器在行走时,确定所述双足机器人当前腾空的足部;
1.2根据所述腾空的足部的当前腾空时长以及所述双足机器人行走一步的总的腾空时长确定所述切换时刻。
可以根据所述双足机器人的实时控制指令,确定当前腾空的足部是左脚还是右脚。并且,可以根据当前的行进速度,确定所述双足机器人行走一步,即双足机器人的左脚迈一步或者右脚迈一步时所需要的总的腾空时长。根据所述双足机器人腾空的足部的当前腾空时长以及行走一步的总的腾空时长,确定所述切换时刻。比如,统计得到当前的控制速度下,双足机器人行走一步的总的腾空时长为0.5秒,那么,可以确定当双足机器人的任意一只左脚或者右脚腾空的时间为所述总的腾空时长的一半时所对应的时间点,为切换时刻。当然,也可以设定左脚和右脚为不同的总的腾空时长,那么需要根据当前正在腾空的足部为左脚还是右脚,并且根据不同的总的腾空时长,分别确定对应的切换时刻。
当然,不局限于此,还可以根据所述双足机器人的加速度大小、机器人上下运动的位置等统计信息,确定所述切换时刻。
在步骤S102中,在所述切换时刻,查找所述双足机器人的质心位置;
根据所述双足机器人足部状态,可以确定所述双足机器人的切换时刻,根据所述切换时刻,结合所述双足机器人的质心位置轨迹,可以查找到所述切换时刻对应的双足机器人的质心位置,具体可以包括:
2.1根据双足机器人的倒立摆模型,确定所述双足机器人的质心轨迹;
其中,所述双足机器人的质心轨迹,可以通过X方向的倒立摆运动轨迹,以及Y方向的倒立摆运动轨迹合成。如图2所示的中间的类似正弦曲线的机器人质心轨迹所示,根据所述双足机器人的质心轨迹,可以确定任一时刻,所述双足机器人的即时的质心位置。
2.2在所述切换时刻,查找所述双足机器人在所述质心轨迹上的位置作为所述双足机器人的质心位置。
根据2.1所确定的双足机器人的质心轨迹,当所述双足机器人满足切换时刻时,即可实时的查询到对应的质心位置。所述双足机器人每行走一步,即可确定一个切换时刻所对应的质心位置,当所述双足机器人行走N步时,即可确定N个切换时刻对应的质心位置。
在步骤S103中,根据所述切换时刻的质心位置的连线,作为所述双足机器人的等效轨迹。
在获取到所述机器人行走状态的切换时刻的质心位置时,将新获取的切换时刻的质心位置,与上一次切换时刻的质心位置确定一条连线,所述连线即为所述双足机器人的等效轨迹,具体如图3所示,具体包括:
3.1获取当前的切换时刻的第一质心位置与前一次切换时刻的第二质心位置;
在所述机器人行进过程中,实时的检测切换时刻是否满足,如果满足则获取所述切换时刻对应的双足机器人的第一质心位置。并查找当前的切换时刻前一次的切换时刻所对应的双足机器人的第二质心位置。
3.2根据所述第一质心位置和所述第二质心位置所连接的直线,作为当前的切换时刻与前一次切换时刻之间的时间对应的双足机器人等效轨迹。
如图3所示,在切换时刻1,查找到对应的第一质心位置,在切换时刻2 时,查找到第二质心位置,将第一质心位置和第二质心位置连线,即可生成所述双足机器人的等效轨迹。
由于所生成的双足机器人的等效轨迹与双足机器人的全局运动方向一致,根据所述双足机器人的等效轨迹,从而能够更好的控制机器人的前进方向,使得机器人前进方向与期望轨迹相符。比如,当用户想得到如图4所述的双足机器人的期望轨迹时,只需要使得生成的等效轨迹与所述期望轨迹相符即可有效的实现机器人的控制,控制操作更加直接方便。
当然,作为本申请优选的一种实施方式,所述双足机器人的等效轨迹生成方法还包括:
4.1将所述双足机器人的实时质心位置映射到所述等效轨迹;
如图3所示,根据所述机器人的实时质心位置在所述等效轨迹方向的分量,可以将所述双足机器人的实时质心位置映射到所述等效轨迹。
4.2根据所述双足机器人的质心位置映射在所述等效轨迹上的移动速度确定为所述双足机器人的等效速度。
根据所述双足机器人的质心位置映射到所述等效轨迹上的移动速度,可以确定所述双足机器人的等效速度,该等效速度即为所述双足机器人全局方向上的前进速度。在获取所述双足机器人的全局方向上的前进速度后,即可更为获得更为简单的前进速度的反馈信息,将所述机器人的等效速度和/或等效轨迹发送给导航层时,则可以更好的对双足机器人实行闭环控制。
应理解,上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
图5为本申请实施例提供的一种双足机器人的等效轨迹生成装置的结构示意图,详述如下:
本申请实施例所述双足机器人的等效轨迹生成装置,包括:
切换时刻确定单元501,用于根据所述双足机器人的运动状态,确定所述双足机器人的质心位置在所述双足机器人前进方向线上时的切换时刻;
质心位置查找单元502,用于在所述切换时刻,查找所述双足机器人的质心位置;
等效轨迹生成单元503,用于根据所述切换时刻的质心位置的连线,作为所述双足机器人的等效轨迹。
优选的,所述双足机器人的等效轨迹生成装置还包括:
映射单元,用于将所述双足机器人的实时质心位置映射到所述等效轨迹;
等效速度确定单元,用于根据所述双足机器人的质心位置映射在所述等效轨迹上的移动速度确定为所述双足机器人的等效速度。
优选的,所述切换时刻确定单元包括:
足部确定子单元,用于当所述双足机器在行走时,确定所述双足机器人当前腾空的足部;
切换时刻确定子单元,用于根据所述腾空的足部的当前腾空时长以及所述双足机器人行走一步的总的腾空时长确定所述切换时刻。
本申请实施例所述双足机器人的等效轨迹生成装置,与图1所述的双足机器人的等效轨迹生成方法对应。
图6是本发明一实施例提供的双足机器人的示意图。如图6所示,该实施例的双足机器人6包括:处理器60、存储器61以及存储在所述存储器61中并可在所述处理器60上运行的计算机程序62,例如双足机器人的等效轨迹生成程序。所述处理器60执行所述计算机程序62时实现上述各个双足机器人的等效轨迹生成方法实施例中的步骤,例如图1所示的步骤101至103。或者,所述处理器60执行所述计算机程序62时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能,例如图5所示模块501至503的功能。
示例性的,所述计算机程序62可以被分割成一个或多个模块/单元,所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器61中,并由所述处理器60执行,以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段,该指令段用于描述所述计算机程序62在所述双足机器人6 中的执行过程。例如,所述计算机程序62可以被分割成切换时刻确定单元、质心位置查找单元和等效轨迹生成单元,各单元具体功能如下:
切换时刻确定单元,用于根据所述双足机器人的运动状态,确定所述双足机器人的质心位置在所述双足机器人前进方向线上时的切换时刻;
质心位置查找单元,用于在所述切换时刻,查找所述双足机器人的质心位置;
等效轨迹生成单元,用于根据所述切换时刻的质心位置的连线,作为所述双足机器人的等效轨迹。
所述双足机器人6可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述双足机器人可包括,但不仅限于,处理器60、存储器61。本领域技术人员可以理解,图6仅仅是双足机器人6的示例,并不构成对双足机器人6的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件,例如所述双足机器人还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器60可以是中央处理单元(Central Processing Unit,CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器61可以是所述双足机器人6的内部存储单元,例如双足机器人 6的硬盘或内存。所述存储器61也可以是所述双足机器人6的外部存储设备,例如所述双足机器人6上配备的插接式硬盘,智能存储卡(Smart Media Card, SMC),安全数字(SecureDigital,SD)卡,闪存卡(Flash Card)等。进一步地,所述存储器61还可以既包括所述双足机器人6的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器61用于存储所述计算机程序以及所述双足机器人所需的其他程序和数据。所述存储器61还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成,即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中,上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。另外,各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述或记载的部分,可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的实施例中,应该理解到,所揭露的装置/终端设备和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块或单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通讯连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的模块/单元如果以软件功能单元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,本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程,也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中,该计算机程序在被处理器执行时,可实现上述各个方法实施例的步骤。。其中,所述计算机程序包括计算机程序代码,所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括:能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是,所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减,例如在某些司法管辖区,根据立法和专利实践,计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种双足机器人的等效轨迹生成方法,其特征在于,所述双足机器人的轨迹生成方法包括:
根据所述双足机器人的运动状态,确定所述双足机器人的质心位置在所述双足机器人前进方向线上时的切换时刻;
在所述切换时刻,查找所述双足机器人的质心位置;
根据所述切换时刻的质心位置的连线,作为所述双足机器人的等效轨迹。
2.根据权利要求1所述的双足机器人的等效轨迹生成方法,其特征在于,在所述根据所述切换时刻的质心位置的连线,作为所述双足机器人的等效轨迹的步骤之后,所述双足机器人的等效轨迹生成方法还包括:
将所述双足机器人的实时质心位置映射到所述等效轨迹;
根据所述双足机器人的质心位置映射在所述等效轨迹上的移动速度确定为所述双足机器人的等效速度。
3.根据权利要求1所述的双足机器人的等效轨迹生成方法,其特征在于,所述根据所述双足机器人的运动状态,确定所述双足机器人的质心位置在所述双足机器人前进方向线上时的切换时刻的步骤包括:
当所述双足机器在行走时,确定所述双足机器人当前腾空的足部;
根据所述腾空的足部的当前腾空时长以及所述双足机器人行走一步的总的腾空时长确定所述切换时刻。
4.根据权利要求1所述的双足机器人的等效轨迹生成方法,其特征在于,所述在所述切换时刻,查找所述双足机器人的质心位置的步骤包括:
根据双足机器人的倒立摆模型,确定所述双足机器人的质心轨迹;
在所述切换时刻,查找所述双足机器人在所述质心轨迹上的位置作为所述双足机器人的质心位置。
5.根据权利要求1所述的双足机器人的等效轨迹生成方法,其特征在于,所述根据所述切换时刻的质心位置的连线,作为所述双足机器人的等效轨迹的步骤包括:
获取当前的切换时刻的第一质心位置与前一次切换时刻的第二质心位置;
根据所述第一质心位置和所述第二质心位置所连接的直线,作为当前的切换时刻与前一次切换时刻之间的时间对应的双足机器人等效轨迹。
6.一种双足机器人的等效轨迹生成装置,其特征在于,所述双足机器人的轨迹生成装置包括:
切换时刻确定单元,用于根据所述双足机器人的运动状态,确定所述双足机器人的质心位置在所述双足机器人前进方向线上时的切换时刻;
质心位置查找单元,用于在所述切换时刻,查找所述双足机器人的质心位置;
等效轨迹生成单元,用于根据所述切换时刻的质心位置的连线,作为所述双足机器人的等效轨迹。
7.根据权利要求6所述的双足机器人的等效装置,其特征在于,所述双足机器人的等效轨迹生成装置还包括:
映射单元,用于将所述双足机器人的实时质心位置映射到所述等效轨迹;
等效速度确定单元,用于根据所述双足机器人的质心位置映射在所述等效轨迹上的移动速度确定为所述双足机器人的等效速度。
8.根据权利要求6所述的双足机器人的等效轨迹生成装置,其特征在于,所述切换时刻确定单元包括:
足部确定子单元,用于当所述双足机器在行走时,确定所述双足机器人当前腾空的足部;
切换时刻确定子单元,用于根据所述腾空的足部的当前腾空时长以及所述双足机器人行走一步的总的腾空时长确定所述切换时刻。
9.一种双足机器人,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5任一项所述双足机器人的等效轨迹生成方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述双足机器人的等效轨迹生成方法的步骤。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201711423256.3A CN109955928B (zh) | 2017-12-25 | 2017-12-25 | 一种双足机器人及其等效轨迹生成方法和装置 |
US16/231,512 US11061407B2 (en) | 2017-12-25 | 2018-12-23 | Biped robot equivalent trajectory generating method and biped robot using the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201711423256.3A CN109955928B (zh) | 2017-12-25 | 2017-12-25 | 一种双足机器人及其等效轨迹生成方法和装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN109955928A true CN109955928A (zh) | 2019-07-02 |
CN109955928B CN109955928B (zh) | 2020-10-16 |
Family
ID=66950244
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201711423256.3A Active CN109955928B (zh) | 2017-12-25 | 2017-12-25 | 一种双足机器人及其等效轨迹生成方法和装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11061407B2 (zh) |
CN (1) | CN109955928B (zh) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112256030A (zh) * | 2020-10-20 | 2021-01-22 | 乐聚(深圳)机器人技术有限公司 | 机器人的足迹生成方法、装置、机器人及介质 |
CN112731952A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-04-30 | 深圳市优必选科技股份有限公司 | 一种机器人质心规划方法、装置、可读存储介质及机器人 |
CN112757299A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-05-07 | 乐聚(深圳)机器人技术有限公司 | 质心轨迹的获取方法、装置、机器人及存储介质 |
CN113093780A (zh) * | 2021-04-06 | 2021-07-09 | 中山大学 | 一种基于降阶极点配置法的机器人平衡控制方法及装置 |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112536796B (zh) * | 2020-11-23 | 2024-03-15 | 深圳市优必选科技股份有限公司 | 机器人控制方法、装置、计算机可读存储介质及机器人 |
CN112666939B (zh) * | 2020-12-09 | 2021-09-10 | 深圳先进技术研究院 | 一种基于深度强化学习的机器人路径规划算法 |
CN112731951A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-04-30 | 深圳市优必选科技股份有限公司 | 一种机器人平衡控制方法、装置、可读存储介质及机器人 |
CN112896354B (zh) * | 2021-02-04 | 2022-04-12 | 上海电气集团股份有限公司 | 爬行机器人及其控制方法 |
CN113204892B (zh) * | 2021-05-26 | 2023-01-31 | 深圳市优必选科技股份有限公司 | 质心轨迹生成方法、装置、计算机可读存储介质及机器人 |
CN113359800A (zh) * | 2021-06-30 | 2021-09-07 | 深圳市优必选科技股份有限公司 | 机器人行走控制方法、装置、机器人控制设备及存储介质 |
Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101077578A (zh) * | 2007-07-03 | 2007-11-28 | 北京控制工程研究所 | 一种基于二元环境信息的移动机器人局部路径规划方法 |
CN101531006A (zh) * | 2009-03-31 | 2009-09-16 | 清华大学 | 双足机器人动力式行走方法 |
US20090271037A1 (en) * | 2008-04-29 | 2009-10-29 | Korea Institute Of Science & Technology | Method of generating a walking pattern for a humanoid robot |
US20110178637A1 (en) * | 2010-01-18 | 2011-07-21 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Walking control apparatus of robot and method of controlling the same |
JP2013184232A (ja) * | 2012-03-06 | 2013-09-19 | Toyota Motor Corp | 脚式歩行ロボットおよびその重心軌道生成方法 |
CN103995476A (zh) * | 2014-05-22 | 2014-08-20 | 清华大学深圳研究生院 | 工业机器人模拟空间目标运动的方法 |
CN104331081A (zh) * | 2014-10-10 | 2015-02-04 | 北京理工大学 | 一种双足机器人斜面行走的步态规划方法 |
CN105666498A (zh) * | 2016-04-21 | 2016-06-15 | 奇弩(北京)科技有限公司 | 提高六足机器人行走稳定性的步态规划方法 |
GB2536553A (en) * | 2015-02-09 | 2016-09-21 | Harris Corp | Unmanned ground vehicle stability control |
CN105973143A (zh) * | 2016-05-06 | 2016-09-28 | 北京理工大学 | 一种双足行走步行参数的测量方法与装置 |
CN107065908A (zh) * | 2017-04-14 | 2017-08-18 | 中国北方车辆研究所 | 一种规划四足机器人静步态机身运动轨迹的方法 |
CN107065867A (zh) * | 2017-03-28 | 2017-08-18 | 浙江大学 | 一种面向未知崎岖地形的四足机器人运动规划方法 |
CN107203212A (zh) * | 2017-07-04 | 2017-09-26 | 西北工业大学 | 实现全向步行的小型类人机器人及其控制方法 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100709556B1 (ko) * | 2005-10-19 | 2007-04-20 | 한국과학기술연구원 | 인간형 로봇의 보행 제어 방법 |
US10081098B1 (en) * | 2014-08-25 | 2018-09-25 | Boston Dynamics, Inc. | Generalized coordinate surrogates for integrated estimation and control |
US9499218B1 (en) * | 2014-12-30 | 2016-11-22 | Google Inc. | Mechanically-timed footsteps for a robotic device |
US9586316B1 (en) * | 2015-09-15 | 2017-03-07 | Google Inc. | Determination of robotic step path |
CN105511465B (zh) * | 2015-12-02 | 2017-08-04 | 歌尔股份有限公司 | 一种双足机器人的步态控制方法和装置 |
-
2017
- 2017-12-25 CN CN201711423256.3A patent/CN109955928B/zh active Active
-
2018
- 2018-12-23 US US16/231,512 patent/US11061407B2/en active Active
Patent Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101077578A (zh) * | 2007-07-03 | 2007-11-28 | 北京控制工程研究所 | 一种基于二元环境信息的移动机器人局部路径规划方法 |
US20090271037A1 (en) * | 2008-04-29 | 2009-10-29 | Korea Institute Of Science & Technology | Method of generating a walking pattern for a humanoid robot |
CN101531006A (zh) * | 2009-03-31 | 2009-09-16 | 清华大学 | 双足机器人动力式行走方法 |
US20110178637A1 (en) * | 2010-01-18 | 2011-07-21 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Walking control apparatus of robot and method of controlling the same |
JP2013184232A (ja) * | 2012-03-06 | 2013-09-19 | Toyota Motor Corp | 脚式歩行ロボットおよびその重心軌道生成方法 |
CN103995476A (zh) * | 2014-05-22 | 2014-08-20 | 清华大学深圳研究生院 | 工业机器人模拟空间目标运动的方法 |
CN104331081A (zh) * | 2014-10-10 | 2015-02-04 | 北京理工大学 | 一种双足机器人斜面行走的步态规划方法 |
GB2536553A (en) * | 2015-02-09 | 2016-09-21 | Harris Corp | Unmanned ground vehicle stability control |
CN105666498A (zh) * | 2016-04-21 | 2016-06-15 | 奇弩(北京)科技有限公司 | 提高六足机器人行走稳定性的步态规划方法 |
CN105973143A (zh) * | 2016-05-06 | 2016-09-28 | 北京理工大学 | 一种双足行走步行参数的测量方法与装置 |
CN107065867A (zh) * | 2017-03-28 | 2017-08-18 | 浙江大学 | 一种面向未知崎岖地形的四足机器人运动规划方法 |
CN107065908A (zh) * | 2017-04-14 | 2017-08-18 | 中国北方车辆研究所 | 一种规划四足机器人静步态机身运动轨迹的方法 |
CN107203212A (zh) * | 2017-07-04 | 2017-09-26 | 西北工业大学 | 实现全向步行的小型类人机器人及其控制方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
王险峰等: "一种仿人机器人跑步运动轨迹生成方法", 《华中科技大学学报(自然科学版)》 * |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112256030A (zh) * | 2020-10-20 | 2021-01-22 | 乐聚(深圳)机器人技术有限公司 | 机器人的足迹生成方法、装置、机器人及介质 |
CN112256030B (zh) * | 2020-10-20 | 2021-06-15 | 乐聚(深圳)机器人技术有限公司 | 机器人的足迹生成方法、装置、机器人及介质 |
CN112731952A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-04-30 | 深圳市优必选科技股份有限公司 | 一种机器人质心规划方法、装置、可读存储介质及机器人 |
CN112757299A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-05-07 | 乐聚(深圳)机器人技术有限公司 | 质心轨迹的获取方法、装置、机器人及存储介质 |
CN113093780A (zh) * | 2021-04-06 | 2021-07-09 | 中山大学 | 一种基于降阶极点配置法的机器人平衡控制方法及装置 |
CN113093780B (zh) * | 2021-04-06 | 2022-01-14 | 中山大学 | 一种基于降阶极点配置法的机器人平衡控制方法及装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN109955928B (zh) | 2020-10-16 |
US11061407B2 (en) | 2021-07-13 |
US20190196477A1 (en) | 2019-06-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109955928A (zh) | 一种双足机器人及其等效轨迹生成方法和装置 | |
Zhou et al. | Fuel: Fast uav exploration using incremental frontier structure and hierarchical planning | |
Abouzahir et al. | Embedding SLAM algorithms: Has it come of age? | |
CN110648529A (zh) | 一种车辆行驶轨迹的渲染方法、装置、设备及存储介质 | |
Moratz et al. | Spatial reasoning with augmented points: Extending cardinal directions with local distances | |
Lee et al. | Online multiobjective evolutionary approach for navigation of humanoid robots | |
Lu et al. | Parallel secondo: A practical system for large-scale processing of moving objects | |
Arief et al. | Sane: smart annotation and evaluation tools for point cloud data | |
CN103049266A (zh) | Delta3D三维场景漫游的鼠标操作方法 | |
US20170177086A1 (en) | Free-form drawing and health applications | |
US20210156693A1 (en) | Systems and methods for utilizing modeling to automatically generate paths for indoor navigation | |
Fuller et al. | Integration of physical and cognitive human models to simulate driving with a secondary in-vehicle task | |
CN113592986B (zh) | 基于神经网络的动作生成方法、装置及计算设备 | |
CN109426701B (zh) | 数据模型的运行方法、运行系统和存储介质 | |
CN113485403A (zh) | 机器人的步态规划方法、装置、处理设备及存储介质 | |
CN113721189B (zh) | 一种基于uwb和vio融合的多运动节点定位方法及系统 | |
CN112256983B (zh) | 导航信息处理方法、装置、电子设备及存储介质 | |
Park et al. | Multimedia and ubiquitous engineering | |
KR102190100B1 (ko) | 인공 신경망 학습 방법 | |
Latif et al. | Slam algorithm: Overview and evaluation in a heterogeneous system | |
Leonori et al. | The bridge between xsens motion-capture and robot operating system (ros): Enabling robots with online 3d human motion tracking | |
CN113954080A (zh) | 机器人的转向行走轨迹规划方法、装置、设备及介质 | |
Ravindran et al. | Context aware and pattern oriented machine learning framework (CAPOMF) for Android | |
CN111104611A (zh) | 一种数据处理方法、装置、设备及存储介质 | |
Basha et al. | Deliberation of Robotic Services to Human kind using FPGA based Robot |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 518000 16th and 22nd Floors, C1 Building, Nanshan Zhiyuan, 1001 Xueyuan Avenue, Nanshan District, Shenzhen City, Guangdong Province Patentee after: Shenzhen Youbixuan Technology Co.,Ltd. Address before: 518000 16th and 22nd Floors, C1 Building, Nanshan Zhiyuan, 1001 Xueyuan Avenue, Nanshan District, Shenzhen City, Guangdong Province Patentee before: Shenzhen Youbixuan Technology Co.,Ltd. |