CN113377114A - 足式机器人落脚控制方法、装置及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种足式机器人落脚控制方法、装置及存储介质，涉及机器人技术领域。该控制方法包括：根据足式机器人在第一控制周期内质心的控制速度和第一控制周期对应的质心的速度变化量，计算足式机器人在第二控制周期内质心的目标控制速度；其中，第一控制周期和第二控制周期为足式机器人的腾空脚着地后的多个控制周期中的先后两个控制周期；在第二控制周期内，根据目标控制速度，控制足式机器人的质心运动，应用本申请实施，使得在第二控制周期内可以实现对足式机器人质心速度的缓冲控制，进而可以实现对足式机器人的落脚缓冲，具有控制成本低、且控制效果好的特点。

Description

足式机器人落脚控制方法、装置及存储介质

技术领域

本申请涉及机器人技术领域，特别涉及一种足式机器人落脚控制方法、装置及存储介质。

背景技术

现在的机器人绝大多数是基于位置控制的，位置控制的目标是使被控机器人的关节或末端达到期望的位置，基于位置控制的机器人具有跟踪精度高的特点。

其中，对于位置控制的足式机器人来说，足式机器人行走时双脚交替运动，现有的，为了减小足式机器人的落脚冲击，一般通过改进足式机器人的轨迹跟踪精度来改善。

但由于现有的机器人缓冲方法比较简单，因此，存在缓冲效果较差的问题。

发明内容

本申请的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种足式机器人落脚控制方法、装置及存储介质，可以提高缓冲效果。

为实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本发明提供一种足式机器人落脚控制方法，包括：

根据足式机器人在第一控制周期内质心的控制速度和所述第一控制周期对应的质心的速度变化量，计算所述足式机器人在第二控制周期内质心的目标控制速度；其中，所述第一控制周期和所述第二控制周期为足式机器人的腾空脚着地后的多个控制周期中的先后两个控制周期；

在所述第二控制周期内，根据所述目标控制速度，控制所述足式机器人的质心运动。

在可选的实施方式中，所述根据足式机器人在第一控制周期内质心的控制速度和所述第一控制周期对应的质心的速度变化量，计算所述足式机器人在第二控制周期内质心的目标控制速度之前，所述方法还包括：

根据所述第一控制周期对应的控制周期个数和预设减速参数，计算所述第一控制周期对应的剩余控制周期个数；

根据所述第一控制周期内质心的控制速度和所述剩余控制周期个数，计算所述第一控制周期对应的质心的速度变化量。

在可选的实施方式中，所述根据足式机器人在第一控制周期内质心的控制速度和所述第一控制周期对应的质心的速度变化量，计算所述足式机器人在第二控制周期内质心的目标控制速度，包括：

检测获取所述足式机器人在第一控制周期内质心的第一速度；

根据所述第一速度和所述控制速度，计算所述第一控制周期对应的质心的速度反馈变化量；

根据所述控制速度、所述速度变化量以及所述速度反馈变化量，计算所述足式机器人在第二控制周期内质心的目标控制速度。

在可选的实施方式中，所述根据所述第一速度和所述控制速度，计算所述第一控制周期对应的质心的速度反馈变化量，包括：

根据所述控制周期个数、预设减速参数以及预设速度反馈权重，计算所述第一控制周期对应的质心的速度反馈权重；

根据所述第一速度、所述控制速度以及所述速度反馈权重，计算所述第一控制周期对应的质心的速度反馈变化量。

在可选的实施方式中，所述根据所述第一控制周期对应的控制周期个数和预设减速参数，计算所述第一控制周期对应的剩余控制周期个数，包括：

根据预设减速时间以及控制周期，计算总减速周期；

根据所述总减速周期和所述控制周期个数，计算所述第一控制周期对应的剩余控制周期个数。

在可选的实施方式中，所述在所述第二控制周期内，根据所述目标控制速度，控制所述足式机器人的质心运动之后，还包括：

根据足式机器人在第一控制周期内质心的控制速度和控制周期，获取所述足式机器人在第一控制周期内质心的位置；

根据所述足式机器人在第一控制周期内质心的位置、所述目标控制速度以及所述控制周期，计算所述足式机器人在第二控制周期内质心的目标控制位置；

根据所述足式机器人在第二控制周期内质心的目标控制位置以及所述足式机器人的预设足端位置，控制所述足式机器人运动。

在可选的实施方式中，所述检测获取所述足式机器人在第一控制周期内质心的第一速度，包括：

分别检测获取所述足式机器人的各躯干倾角和各关节角度；

根据各所述躯干倾角和各所述关节角度，运动学正解获取所述足式机器人在第一控制周期内质心的第一速度。

在可选的实施方式中，所述根据所述第一控制周期对应的控制周期个数和预设减速参数，计算所述第一控制周期对应的剩余控制周期个数之前，还包括：

分别获取设置于所述足式机器人各足足底的压力传感器的压力参数；

根据所述压力参数和预设压力阈值，确定所述足式机器人腾空脚着地时刻。

第二方面，本发明提供一种足式机器人落脚控制装置，包括：

计算模块，用于根据足式机器人在第一控制周期内质心的控制速度和所述第一控制周期对应的质心的速度变化量，计算所述足式机器人在第二控制周期内质心的目标控制速度；其中，所述第一控制周期和所述第二控制周期为足式机器人的腾空脚着地后的多个控制周期中的先后两个控制周期；

控制模块，用于在所述第二控制周期内，根据所述目标控制速度，控制所述足式机器人的质心运动。

在可选的实施方式中，所述计算模块，还用于根据所述第一控制周期对应的控制周期个数和预设减速参数，计算所述第一控制周期对应的剩余控制周期个数；

根据所述第一控制周期内质心的控制速度和所述剩余控制周期个数，计算所述第一控制周期对应的质心的速度变化量。

在可选的实施方式中，所述计算模块，具体用于检测获取所述足式机器人在第一控制周期内质心的第一速度；

根据所述第一速度和所述控制速度，计算所述第一控制周期对应的质心的速度反馈变化量；

根据所述控制速度、所述速度变化量以及所述速度反馈变化量，计算所述足式机器人在第二控制周期内质心的目标控制速度。

在可选的实施方式中，所述计算模块，具体用于根据所述控制周期个数、预设减速参数以及预设速度反馈权重，计算所述第一控制周期对应的质心的速度反馈权重；

根据所述第一速度、所述控制速度以及所述速度反馈权重，计算所述第一控制周期对应的质心的速度反馈变化量。

在可选的实施方式中，所述计算模块，具体用于根据预设减速时间以及控制周期，计算总减速周期；

根据所述总减速周期和所述控制周期个数，计算所述第一控制周期对应的剩余控制周期个数。

在可选的实施方式中，所述控制模块，还用于根据足式机器人在第一控制周期内质心的控制速度和控制周期，获取所述足式机器人在第一控制周期内质心的位置；

根据所述足式机器人在第一控制周期内质心的位置、所述目标控制速度以及所述控制周期，计算所述足式机器人在第二控制周期内质心的目标控制位置；

根据所述足式机器人在第二控制周期内质心的目标控制位置以及所述足式机器人的预设足端位置，控制所述足式机器人运动。

在可选的实施方式中，所述计算模块，具体用于分别检测获取所述足式机器人的各躯干倾角和各关节角度；

根据各所述躯干倾角和各所述关节角度，运动学正解获取所述足式机器人在第一控制周期内质心的第一速度。

在可选的实施方式中，所述计算模块，还用于分别获取设置于所述足式机器人各足足底的压力传感器的压力参数；

根据所述压力参数和预设压力阈值，确定所述足式机器人腾空脚着地时刻。

第三方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行如前述实施方式任一所述足式机器人落脚控制方法的步骤。

第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括：处理器、存储介质和总线，存储介质存储有处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，处理器与存储介质之间通过总线通信，处理器执行机器可读指令，以执行如前述实施方式任一所述足式机器人落脚控制方法的步骤。

本申请的有益效果是：

本申请实施例提供的足式机器人落脚控制方法、装置及存储介质中，根据足式机器人在第一控制周期内质心的控制速度和第一控制周期对应的质心的速度变化量，计算足式机器人在第二控制周期内质心的目标控制速度；其中，第一控制周期和第二控制周期为足式机器人的腾空脚着地后的多个控制周期中的先后两个控制周期；在第二控制周期内，根据目标控制速度，控制足式机器人的质心运动，应用本申请实施，使得在第二控制周期内可以实现对足式机器人质心速度的缓冲控制，进而可以实现对足式机器人的落脚缓冲，具有控制成本低、且控制效果好的特点。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，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申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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为本申请实施例提供的一种足式机器人落脚控制方法的流程示意图；

图2为本申请实施例提供的另一种足式机器人落脚控制方法的流程示意图；

图3为本申请实施例提供的又一种足式机器人落脚控制方法的流程示意图；

图4为本申请实施例提供的另一种足式机器人落脚控制方法的流程示意图；

图5为本申请实施例提供的又一种足式机器人落脚控制方法的流程示意图；

图6为本申请实施例提供的另一种足式机器人落脚控制方法的流程示意图；

图7为本申请实施例提供的又一种足式机器人落脚控制方法的流程示意图；

图8为本申请实施例提供的另一种足式机器人落脚控制方法的流程示意图；

图9为本申请实施例提供的一种足式机器人落脚控制装置的功能模块示意图；

图10为本申请实施例提供的一种电子设备结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请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申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

足式机器人行走时抬脚落脚交替运动，现有的位置控制的足式机器人没有好的减震缓冲方案，一般通过改进足式机器人的轨迹跟踪精度来间接减小落脚冲击，成本较高控制效果较差。

有鉴于此，本申请实施例提供一种足式机器人落脚控制方法，应用该方法，可以提高缓存效果。

图1为本申请实施例提供的一种足式机器人落脚控制方法的流程示意图，该方法的执行主体可以为足式机器人，具体可以为足式机器人中的处理器。如图1所示，该方法可以包括：

S101、根据足式机器人腾空脚着地后在第一控制周期内质心的控制速度和第一控制周期对应的质心的速度变化量，计算足式机器人在第二控制周期内质心的目标控制速度。

其中，第一控制周期和第二控制周期为足式机器人的腾空脚着地后的多个控制周期中的先后两个控制周期。

可以理解的是，足式机器人运动过程中，脚掌交替抬起落下，以双足机器人为例进行说明，但具体应用场景并不以此为限，双足机器人中双脚依次作为支撑脚与腾空脚交替运动，可以理解的是，腾空脚每次着地后的控制周期可以包括多个，比如20个、50个、100等，根据实际的应用场景可以有所不同，每个控制周期的时间周期可以为任意时长，比如，可以为10ms、15ms、20ms等，在此不作限定。需要说明的是，腾空脚着地后的多个控制周期，也即腾空脚着地后至其抬起期间对应的控制周期。

其中，第一控制周期可以是足式机器人的腾空脚着地后的多个控制周期中的第一个控制周期或其他任意控制周期，在此不作限定，第一控制周期内质心的控制速度，可以理解为第一控制周期内质心的预期运动速度。可选地，若第一控制周期为多个控制周期中的第一个控制周期时，该第一控制周期内质心的控制速度可以为一预设控制速度，在此不作限定，可选地，该预设控制速度可以根据足式机器人的工作状态预先设定，根据实际的应用场景，该预设控制速度的大小可以有所不同，本申请在此不作限定；若第一控制周期非多个控制周期中的第一个控制周期，可选地，则该第一控制周期可以根据多个控制周期中的第一个控制周期的控制速度计算得到。第二控制周期可以为第一控制周期的下一控制周期，比如，可以是多个控制周期中的第二个控制周期、第三个控制周期等，在此不作限定。

可以理解的是，足式机器人的腾空脚着地后，为了使得足式机器人可以获得较好的减震缓存效果，足式机器人腾空脚着地时，可以进行缓冲控制，通过缓冲控制，可以减少足式机器人的落脚冲击，提高足式机器人的使用寿命。本申请实施例中为了实现缓冲控制，引入了第一控制周期对应的质心的速度变化量，其可以表征第一控制周期的下一控制周期内质心的减速度值。

基于上述说明，根据足式机器人在第一控制周期内质心的控制速度和第一控制周期对应的质心的速度变化量，可以对足式机器人在第二控制周期内质心的速度进行计算，以得到足式机器人在第二控制周期内质心的目标控制速度，可以理解的是，具体计算时，可以进行迭代计算，也即第一次计算过程中的第二控制周期可以作为下一次计算过程中的第一控制周期，通过多次迭代运算，可以在多个控制周期内将足式机器人的质心速度从某控制速度减速为零，实现对足式机器人质心速度的缓冲控制。

S102、在第二控制周期内，根据目标控制速度，控制足式机器人的质心运动。

基于上述说明，在得到足式机器人在第二控制周期内质心的目标控制速度后，则可以在第二控制周期内，根据目标控制速度，控制足式机器人的质心运动，使得通过控制，可以实现对足式机器人质心速度的缓冲控制，进而实现对足式机器人的落脚缓冲。

综上，本申请实施例提供的足式机器人落脚控制方法中，包括：根据足式机器人在第一控制周期内质心的控制速度和第一控制周期对应的质心的速度变化量，计算足式机器人在第二控制周期内质心的目标控制速度；其中，第一控制周期和第二控制周期为足式机器人的腾空脚着地后的多个控制周期中的先后两个控制周期；在第二控制周期内，根据目标控制速度，控制足式机器人的质心运动，应用本申请实施例，使得在第二控制周期内可以实现对足式机器人质心速度的缓冲控制，进而可以实现对足式机器人的落脚缓冲，具有控制成本低、且控制效果好的特点。

图2为本申请实施例提供的另一种足式机器人落脚控制方法的流程示意图。可选地，如图2所示，根据足式机器人在第一控制周期内质心的控制速度和第一控制周期对应的质心的速度变化量，计算足式机器人在第二控制周期内质心的目标控制速度之前，上述方法还包括：

S201、根据第一控制周期对应的控制周期个数和预设减速参数，计算第一控制周期对应的剩余控制周期个数。

S202、根据第一控制周期内质心的控制速度和剩余控制周期个数，计算第一控制周期对应的质心的速度变化量。

可选地，预设减速参数可以包括总减速周期，在一些实施例中，可以根据第一控制周期对应的控制周期个数和预设减速参数，计算第一控制周期对应的剩余控制周期个数，所计算得到的剩余控制周期个数可以表征需要在剩余控制周期个数内，将足式机器人的质心的速度从某控制速度减速为零。可以理解的是，第一控制周期所对应的控制周期个数不同时，所计算得到的第一控制周期对应的剩余控制周期个数也将不同。足式机器人的腾空脚着地后，根据控制周期的设定，控制周期个数将不断累计。

示例地，计算第一控制周期对应的质心的速度变化量可参见下述计算公式得到：dV＝-Vref(k)/n，其中，dV表示第一控制周期对应的质心的速度变化量，Vref(k)表示第一控制周期内质心的控制速度，n表示第一控制周期对应的剩余控制周期个数，k表示第一控制周期对应的控制周期个数，其取值可以是任意正整数。

图3为本申请实施例提供的又一种足式机器人落脚控制方法的流程示意图。可选地，如图3所示，上述根据足式机器人在第一控制周期内质心的控制速度和第一控制周期对应的质心的速度变化量，计算足式机器人在第二控制周期内质心的目标控制速度的过程，可以包括如下步骤：

S301、检测获取足式机器人在第一控制周期内质心的第一速度。

S302、根据第一速度和控制速度，计算第一控制周期对应的质心的速度反馈变化量。

可选地，足式机器人在第一控制周期内质心的第一速度可以通过速度传感器采集获取，又或者，可以通过运动学正解得到，本申请在此不作限定。其中，足式机器人在第一控制周期内质心的第一速度，可以表征足式机器人在第一控制周期内质心的测量速度，可以理解的是，根据实际应用场景，第一速度与控制速度之间会有一定的速度偏差，因此，有必要根据第一速度和控制速度，计算第一控制周期对应的质心的速度反馈变化量，进而通过该第一控制周期对应的质心的速度反馈变化量可以对第二控制周期内质心的目标控制速度进行校正，使得通过校正，第二控制周期内质心的目标控制速度与第一速度的差值可以较小，也即在一定程度上可以实现对足式机器人质心速度的缓冲控制。其中，第一控制周期对应的质心的速度反馈变化量可表征第一速度对目标控制速度的速度反馈量大小。

S303、根据控制速度、速度变化量以及速度反馈变化量，计算足式机器人在第二控制周期内质心的目标控制速度。

基于上述说明，在得到第一控制周期对应的质心的速度变化量以及速度反馈变化量后，则可以根据速度变化量和速度反馈变化量，计算足式机器人在第二控制周期内的质心的目标控制速度，进而根据目标控制速度控制足式机器人的质心运动时，由于不仅考虑了第一控制周期内质心的控制速度，还考虑了第一控制周期内质心的第一速度，因此可以对足式机器人质心的速度实现较好的缓冲控制。

示例地，第二控制周期内质心的目标控制速度可用下述公式表示：Vref(k+1)＝Vref(k)+dV+dVfeedback，其中，Vref(k+1)表示第二控制周期内质心的目标控制速度，Vref(k)表示第一控制周期内质心的控制速度，dV表示第一控制周期对应的质心的速度变化量，dVfeedback表示第一控制周期对应的质心的速度反馈变化量。

图4为本申请实施例提供的另一种足式机器人落脚控制方法的流程示意图。可选地，如图4所示，上述根据第一速度和控制速度，计算第一控制周期对应的质心的速度反馈变化量，包括：

S401、根据控制周期个数、预设减速参数以及预设速度反馈权重，计算第一控制周期对应的质心的速度反馈权重。

可选地，预设减速参数可以包括总减速周期，第一控制周期对应的质心的速度反馈权重，可以表征第一控制周期内质心的第一速度和第一控制周期内质心的控制速度，对第二控制周期内质心的目标控制速度的反馈速度的大小。

示例地，预设减速参数为总减速周期，则第一控制周期对应的质心的速度反馈权重可以用下述公式表示，w＝w0*(1-k/N)，其中，w表示，w0表示预设速度反馈权重，k表示第一控制周期对应的控制周期个数，N表示总减速周期当然，实际计算方式并不以此为限。可选地，预设速度反馈权重可以是0.1至0.5之间的任意值，在此不作限制，基于该公式可以看出，减速初期，k越小，w越大；而减速后期，k越小，w越小。

S402、根据第一速度、控制速度以及速度反馈权重，计算第一控制周期对应的质心的速度反馈变化量。

在得到第一控制周期对应的质心的速度反馈权重后，则可以计算第一速度和控制速度之间的速度差，根据该速度差和速度反馈权重，计算第一控制周期对应的质心的速度反馈变化量。

示例地，第一控制周期对应的质心的速度反馈变化量可以用下述公式表示：dVfeedback＝w*(Vm-Vref(k))，其中，dVfeedback表示第一控制周期对应的质心的速度反馈变化量，w表示第一控制周期对应的质心的速度反馈权重，Vm表示第一控制周期内质心的第一速度，Vref(k)表示第一控制周期内质心的控制速度，当然，实际计算方式并不以此为限。

可以理解的是，结合上述第一控制周期对应的质心的速度反馈权重的计算公式，以及第二控制周期内质心的目标控制速度的计算公式，可知，第一控制周期对应的质心的速度反馈变化量(dVfeedback)用于让足式机器人在减速阶段，第二控制周期内质心的目标控制速度(Vref(k+1))受第一控制周期内质心的第一速度(Vm)的反馈，随着第一控制周期对应的质心的速度反馈权重(w)不断变小至零，第一控制周期对应的质心的速度反馈变化量(dVfeedback)的反馈作用不断变小至零，从而实现对足式机器人质心速度的缓冲控制。

图5为本申请实施例提供的又一种足式机器人落脚控制方法的流程示意图。可选地，如图5所示，上述根据第一控制周期对应的控制周期个数和预设减速参数，计算第一控制周期对应的剩余控制周期个数，包括：

S501、根据预设减速时间以及控制周期，计算总减速周期。

S502、根据总减速周期和控制周期个数，计算第一控制周期对应的剩余控制周期个数。

其中，关于控制周期的说明可参见前述的相关部分，在此不再赘述。预设减速时间可以理解为设定的总减速时间，根据不同的应用场景，可以对应不同的取值，在此不作限定。可以理解的是，通过计算预设减速时间与控制周期之间的比值，即可得到总减速周期。通过计算总减速周期与第一控制周期对应的控制周期个数的差值，可以得到第一控制周期对应的剩余控制周期个数。

示例地，第一控制周期对应的剩余控制周期个数的计算公式可用下述表示：n＝T/dt-k+1，其中，n表示第一控制周期对应的剩余控制周期个数，T表示预设减速时间，dt表示控制周期，k表示第一控制周期对应的控制周期个数，1表示预设常数，可以理解的是的T/dt则表示总减速周期，当然，实际计算方式并不以此为限。

图6为本申请实施例提供的另一种足式机器人落脚控制方法的流程示意图。可选地，如图6所示，上述在第二控制周期内，根据目标控制速度，控制足式机器人的质心运动之后，还包括：

S601、根据足式机器人在第一控制周期内质心的控制速度和控制周期，获取足式机器人在第一控制周期内质心的位置。

S602、根据足式机器人在第一控制周期内质心的位置、目标控制速度以及控制周期，计算足式机器人在第二控制周期内质心的目标控制位置。

其中，足式机器人在第一控制周期内质心的位置可以根据足式机器人在第一控制周期内质心的控制速度和控制周期计算得到，具体地，可以通过积分运算计算得到，在此不作限定。基于该计算思想，则可以根据目标控制速度以及控制周期，计算得到足式机器人在第二控制周期内与第一控制周期内质心的相对位置，根据该相对位置和足式机器人在第一控制周期内质心的位置，则可以计算得到足式机器人在第二控制周期内质心的目标控制位置。

示例地，足式机器人在第二控制周期内质心的目标控制位置可以用下述公式表示，Pref(k+1)＝Pref(k)+Vref(k+1)*dt，其中，Pref(k+1)表示足式机器人在第二控制周期内质心的目标控制位置，Pref(k)表示足式机器人在第一控制周期内质心的位置，Vref(k+1)表示足式机器人在第二控制周期内质心的目标控制速度，dt表示控制周期，当然，实际计算方式并不以此为限。

S603、根据足式机器人在第二控制周期内质心的目标控制位置以及足式机器人的预设足端位置，控制足式机器人运动。

其中，每一控制周期中，足式机器人可以对应相应地预设足端位置，基于上述说明，在得到足式机器人在第二控制周期内质心的目标控制位置后，可以根据目标控制位置以及足式机器人的预设足端位置，控制足式机器人运动，保证对足式机器人进行了落脚缓冲后，可以正常控制足式机器人运动。可选地，该运动方式可以包括但不限于：正常行走、奔跑等，在此不作限定。

图7为本申请实施例提供的又一种足式机器人落脚控制方法的流程示意图。可选地，如图7所示，上述检测获取足式机器人在第一控制周期内质心的第一速度，包括：

S701、分别检测获取足式机器人的各躯干倾角和各关节角度。

S702、根据各躯干倾角和各关节角度，运动学正解获取足式机器人在第一控制周期内质心的第一速度。

可选地，足式机器人的各躯干倾角可以通过设置于足式机器人各躯干上的角度传感器获取，可选地，角度传感器可以包括：陀螺仪，但不以此为限，通过陀螺仪可以采集得到足式机器人的各躯干倾角，各躯干倾角可以表征足式机器人各躯干与地面之间的夹角。足式机器人的各关节角度可以通过设置于足式机器人各关节上的关节编码器采集获取，通过关节编码器可以采集得到足式机器人的各关节的各关节角度。

在得到足式机器人的各躯干倾角和各关节角度后，则可采用运动学正解，获取足式机器人在第一控制周期内质心的第一速度。

图8为本申请实施例提供的另一种足式机器人落脚控制方法的流程示意图。可选地，如图8所示，上述根据第一控制周期对应的控制周期个数和预设减速参数，计算第一控制周期对应的剩余控制周期个数之前，还包括：

S801、分别获取设置于足式机器人各足足底的压力传感器的压力参数。

S802、根据压力参数和预设压力阈值，确定足式机器人腾空脚着地时刻。

其中，足式机器人各足足底可以设置有压力传感器，控制过程中可以实时采集各压力传感器的压力参数，可选地，若确定某压力传感器的压力参数大于预设压力阈值，说明压力传感器对应的脚着地，也即腾空脚着地，此时，可以记录该压力参数对应的采集时刻，该采集时刻即可作为足式机器人腾空脚着地时刻，当然，实际判定方式并不以此为限，也可采用其他方式判定。可选地，本申请在此并不限定压力传感器的个数，根据实际的应用场景可以设置一个或多个，比如，为了减少测量误差，各足足底可以设置多个压力传感器，根据多个压力传感器采集的多个压力参数确定平均压力参数，根据该平均压力参数和预设压力阈值，确定足式机器人腾空脚着地时刻。

图9为本申请实施例提供的一种足式机器人落脚控制装置的功能模块示意图，该装置基本原理及产生的技术效果与前述对应的方法实施例相同，为简要描述，本实施例中未提及部分，可参考方法实施例中的相应内容。如图9所示，该足式机器人落脚控制装置100包括：

计算模块110，用于根据足式机器人在第一控制周期内质心的控制速度和所述第一控制周期对应的质心的速度变化量，计算所述足式机器人在第二控制周期内质心的目标控制速度；其中，所述第一控制周期和所述第二控制周期为足式机器人的腾空脚着地后的多个控制周期中的先后两个控制周期；

控制模块120，用于在所述第二控制周期内，根据所述目标控制速度，控制所述足式机器人的质心运动。

在可选的实施方式中，所述计算模块110，还用于根据所述第一控制周期对应的控制周期个数和预设减速参数，计算所述第一控制周期对应的剩余控制周期个数；

根据所述第一控制周期内质心的控制速度和所述剩余控制周期个数，计算所述第一控制周期对应的质心的速度变化量。

在可选的实施方式中，所述计算模块110，具体用于检测获取所述足式机器人在第一控制周期内质心的第一速度；

根据所述第一速度和所述控制速度，计算所述第一控制周期对应的质心的速度反馈变化量；

根据所述控制速度、所述速度变化量以及所述速度反馈变化量，计算所述足式机器人在第二控制周期内质心的目标控制速度。

在可选的实施方式中，所述计算模块110，具体用于根据所述控制周期个数、预设减速参数以及预设速度反馈权重，计算所述第一控制周期对应的质心的速度反馈权重；

根据所述第一速度、所述控制速度以及所述速度反馈权重，计算所述第一控制周期对应的质心的速度反馈变化量。

在可选的实施方式中，所述计算模块110，具体用于根据预设减速时间以及控制周期，计算总减速周期；

根据所述总减速周期和所述控制周期个数，计算所述第一控制周期对应的剩余控制周期个数。

在可选的实施方式中，所述控制模块120，还用于根据足式机器人在第一控制周期内质心的控制速度和控制周期，获取所述足式机器人在第一控制周期内质心的位置；

根据所述足式机器人在第一控制周期内质心的位置、所述目标控制速度以及所述控制周期，计算所述足式机器人在第二控制周期内质心的目标控制位置；

根据所述足式机器人在第二控制周期内质心的目标控制位置以及所述足式机器人的预设足端位置，控制所述足式机器人运动。

在可选的实施方式中，所述计算模块110，具体用于分别检测获取所述足式机器人的各躯干倾角和各关节角度；

根据各所述躯干倾角和各所述关节角度，运动学正解获取所述足式机器人在第一控制周期内质心的第一速度。

在可选的实施方式中，所述计算模块110，还用于分别获取设置于所述足式机器人各足足底的压力传感器的压力参数；

根据所述压力参数和预设压力阈值，确定所述足式机器人腾空脚着地时刻。

上述装置用于执行前述实施例提供的方法，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。

以上这些模块可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路，例如：一个或多个特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)，或，一个或多个微处理器，或，一个或者多个现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)等。再如，当以上某个模块通过处理元件调度程序代码的形式实现时，该处理元件可以是通用处理器，例如中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)或其它可以调用程序代码的处理器。再如，这些模块可以集成在一起，以片上系统(system-on-a-chip，简称SOC)的形式实现。

图10本申请实施例提供的一种电子设备结构示意图,该电子设备可以集成于足式机器人中的控制芯片。如图10所示，该电子设备可以包括：处理器210、存储介质220和总线230，存储介质220存储有处理器210可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，处理器210与存储介质220之间通过总线230通信，处理器210执行机器可读指令，以执行上述方法实施例的步骤。具体实现方式和技术效果类似，这里不再赘述。

可选地，本申请还提供一种存储介质，存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器运行时执行上述方法实施例的步骤。具体实现方式和技术效果类似，这里不再赘述。

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，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，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信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

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，在本申请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，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元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(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(英文：processor)执行本申请各个实施例方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(英文：Read-Only Memory，简称：ROM)、随机存取存储器(英文：Random Access Memory，简称：RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种足式机器人落脚控制方法，其特征在于，包括：

根据足式机器人在第一控制周期内质心的控制速度和所述第一控制周期对应的质心的速度变化量，计算所述足式机器人在第二控制周期内质心的目标控制速度；其中，所述第一控制周期和所述第二控制周期为足式机器人的腾空脚着地后的多个控制周期中的先后两个控制周期；

在所述第二控制周期内，根据所述目标控制速度，控制所述足式机器人的质心运动。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据足式机器人在第一控制周期内质心的控制速度和所述第一控制周期对应的质心的速度变化量，计算所述足式机器人在第二控制周期内质心的目标控制速度之前，所述方法还包括：

根据所述第一控制周期对应的控制周期个数和预设减速参数，计算所述第一控制周期对应的剩余控制周期个数；

根据所述第一控制周期内质心的控制速度和所述剩余控制周期个数，计算所述第一控制周期对应的质心的速度变化量。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据足式机器人在第一控制周期内质心的控制速度和所述第一控制周期对应的质心的速度变化量，计算所述足式机器人在第二控制周期内质心的目标控制速度，包括：

检测获取所述足式机器人在第一控制周期内质心的第一速度；

根据所述第一速度和所述控制速度，计算所述第一控制周期对应的质心的速度反馈变化量；

根据所述控制速度、所述速度变化量以及所述速度反馈变化量，计算所述足式机器人在第二控制周期内质心的目标控制速度。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一速度和所述控制速度，计算所述第一控制周期对应的质心的速度反馈变化量，包括：

根据所述控制周期个数、预设减速参数以及预设速度反馈权重，计算所述第一控制周期对应的质心的速度反馈权重；

根据所述第一速度、所述控制速度以及所述速度反馈权重，计算所述第一控制周期对应的质心的速度反馈变化量。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一控制周期对应的控制周期个数和预设减速参数，计算所述第一控制周期对应的剩余控制周期个数，包括：

根据预设减速时间以及控制周期，计算总减速周期；

根据所述总减速周期和所述控制周期个数，计算所述第一控制周期对应的剩余控制周期个数。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述第二控制周期内，根据所述目标控制速度，控制所述足式机器人的质心运动之后，还包括：

根据足式机器人在第一控制周期内质心的控制速度和控制周期，获取所述足式机器人在第一控制周期内质心的位置；

根据所述足式机器人在第一控制周期内质心的位置、所述目标控制速度以及所述控制周期，计算所述足式机器人在第二控制周期内质心的目标控制位置；

根据所述足式机器人在第二控制周期内质心的目标控制位置以及所述足式机器人的预设足端位置，控制所述足式机器人运动。

7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述检测获取所述足式机器人在第一控制周期内质心的第一速度，包括：

分别检测获取所述足式机器人的各躯干倾角和各关节角度；

根据各所述躯干倾角和各所述关节角度，运动学正解获取所述足式机器人在第一控制周期内质心的第一速度。

8.根据权利要求2-7任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一控制周期对应的控制周期个数和预设减速参数，计算所述第一控制周期对应的剩余控制周期个数之前，还包括：

分别获取设置于所述足式机器人各足足底的压力传感器的压力参数；

根据所述压力参数和预设压力阈值，确定所述足式机器人腾空脚着地时刻。

9.一种足式机器人落脚控制装置，其特征在于，包括：

计算模块，用于根据足式机器人在第一控制周期内质心的控制速度和所述第一控制周期对应的质心的速度变化量，计算所述足式机器人在第二控制周期内质心的目标控制速度；其中，所述第一控制周期和所述第二控制周期为足式机器人的腾空脚着地后的多个控制周期中的先后两个控制周期；

控制模块，用于在所述第二控制周期内，根据所述目标控制速度，控制所述足式机器人的质心运动。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行如权利要求1-8任一所述足式机器人落脚控制方法的步骤。

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