人形机器人控制方法及系统、人形机器人、介质与流程

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本发明涉及机器人,尤其是一种人形机器人控制方法及系统、人形机器人、介质。


背景技术:

1、人形机器人在行走过程中,由于地面不平、刚度、阻尼系数等因素,其双足与地面接触可能产生周期性的振动,若振动频率与机器人的固有频率一致,可能引起共振现象,影响机器人的稳定性和行走效率。相关技术中,对于机器人共振情况的检测,对于信号的采集较为单一,往往检测准确度不佳;进而,共振现象带来的稳定性和行走效率问题依然存在。


技术实现思路

1、本发明的目的在于至少一定程度上解决现有技术中存在的技术问题之一。

2、为此,本发明的目的在于提供一种高稳定性的人形机器人控制方法及系统、人形机器人、介质。

3、为了达到上述技术目的,本发明实施例所采取的技术方案包括:

4、一方面,本发明实施例提供了一种人形机器人控制方法,包括以下步骤:获取人形机器人的行走参数;根据所述行走参数,确定所述人形机器人是否发生共振;若所述人形机器人发生共振,调整所述人形机器人的步态参数;并获取所述人形机器人的运动状态;若基于所述运动状态确定所述人形机器人的侧向稳定性无法满足安全行走要求,更新所述人形机器人的步态参数。本申请实施例通过行走参数进行共振的检测,通过多参数,提升共振检测准确度。同时,本申请通过运动状态对人形机器人的侧向稳定性进行检测,同时,在侧向稳定性不满足安全行走时,更新步态参数,有利于提升人形机器人的稳定性。本申请实施例能够实现对共振现象的检测,有利于提升人形机器人的稳定性和行走效率。

5、另外,根据本发明上述实施例的人形机器人控制方法,还可以具有以下附加的技术特征:

6、进一步地,本发明实施例的人形机器人控制方法,所述根据所述行走参数,确定所述人形机器人是否发生共振,包括:

7、对所述行走参数中的各个信号进行预处理,确定第一信号;

8、通过频域分析,提取所述第一信号中的第一频率;

9、若所述第一频率与固有频率存在相匹配的频率成分,检测与所述第一频率对应的第一幅值;其中,所述固有频率为所述人形机器人的设计频率;

10、根据所述第一频率和所述第一幅值,确定所述人形机器人是否发生共振。

11、进一步地,在本发明的一个实施例中,所述运动状态包括足部陀螺仪旋转角,所述若基于所述运动状态确定所述人形机器人的侧向稳定性无法满足安全行走要求,更新所述人形机器人的步态参数,包括:

12、根据所述足部陀螺仪旋转角确定所述人形机器人的足部位姿变化频率,进而确定双足位姿变化频率之差;

13、根据所述运动状态,确定双足地面接触力变化频率;

14、若所述双足位姿变化频率之差大于第一阈值,或者,所述双足地面接触力变化频率大于第二阈值,确定所述人形机器人的侧向稳定性无法满足安全行走要求,更新所述人形机器人的步态参数;其中,所述第一阈值用于评估所述人形机器人的双足在行走过程中位姿变化的一致性,所述第二阈值用于评估所述双足与地面接触时的稳定性。

15、进一步地,在本发明的一个实施例中,所述运动状态通过下列步骤确定:

16、通过地面接触力传感器收集接触力数据,通过足部陀螺仪收集旋转角数据;

17、对所述接触力数据和所述旋转角数据进行融合处理,确定所述运动状态。

18、进一步地,在本发明的一个实施例中,所述更新所述人形机器人的步态参数,包括:

19、获取所述人形机器人周围的环境图像;

20、对所述环境图像进行图像处理,确定地面信息;所述地面信息为地面的平整度信息和障碍物位置信息;

21、根据所述地面信息,通过路径规划算法,确定规划路径;

22、根据所述规划路径和所述运动状态,计算目标参数,确定所述目标参数为新的步态参数;并返回所述获取所述人形机器人的运动状态的步骤;所述目标参数用于控制所述人形机器人移出地面不平的区域。

23、进一步地,在本发明的一个实施例中,所述方法还包括:

24、若所述人形机器人离开地面不平的区域,且行走稳定,调整所述步态参数为常规步态参数;并返回所述获取人形机器人的行走参数的步骤。

25、进一步地,在本发明的一个实施例中,所述行走参数包括步频、步幅、地面接触力和足部位姿;所述获取人形机器人的行走参数,包括:

26、通过安装在所述人形机器人足部的关节电机编码器获取所述步频;

27、通过安装在所述人形机器人腿部的关节电机编码器获取所述步幅;

28、通过安装在所述人形机器人足底的力传感器获取所述地面接触力;

29、通过多种传感器获取所述足部位姿,以确定足部在空间中的方向和位置。

30、另一方面,本发明实施例提出了一种人形机器人控制系统,包括:

31、第一模块,用于获取人形机器人的行走参数;

32、第二模块,用于根据所述行走参数,确定所述人形机器人是否发生共振;

33、第三模块,用于若所述人形机器人发生共振,调整所述人形机器人的步态参数;并获取所述人形机器人的运动状态;

34、第四模块,用于若基于所述运动状态确定所述人形机器人的侧向稳定性无法满足安全行走要求,更新所述人形机器人的步态参数。

35、另一方面,本发明实施例提供了一种人形机器人,包括:

36、至少一个处理器;

37、至少一个存储器,用于存储至少一个程序;

38、当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行时,使得所述至少一个处理器实现上述的人形机器人控制方法。

39、另一方面,本发明实施例提供了一种存储介质,其中存储有处理器可执行的程序,所述处理器可执行的程序在由处理器执行时用于实现上述的人形机器人控制方法。

40、本发明实施例提供的方法包括:获取人形机器人的行走参数;根据所述行走参数,确定所述人形机器人是否发生共振;若所述人形机器人发生共振,调整所述人形机器人的步态参数;并获取所述人形机器人的运动状态;若基于所述运动状态确定所述人形机器人的侧向稳定性无法满足安全行走要求,更新所述人形机器人的步态参数。本申请实施例通过行走参数进行共振的检测,通过多参数,提升共振检测准确度。同时,本申请通过运动状态对人形机器人的侧向稳定性进行检测,同时,在侧向稳定性不满足安全行走时,更新步态参数,有利于提升人形机器人的稳定性。本申请实施例能够实现对共振现象的检测,有利于提升人形机器人的稳定性和行走效率。



技术特征:

1.一种人形机器人控制方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的人形机器人控制方法,其特征在于,所述根据所述行走参数,确定所述人形机器人是否发生共振,包括:

3.根据权利要求1所述的人形机器人控制方法,其特征在于,所述运动状态包括足部陀螺仪旋转角,所述若基于所述运动状态确定所述人形机器人的侧向稳定性无法满足安全行走要求,更新所述人形机器人的步态参数,包括:

4.根据权利要求3所述的人形机器人控制方法,其特征在于,所述运动状态通过下列步骤确定:

5.根据权利要求1所述的人形机器人控制方法,其特征在于,所述更新所述人形机器人的步态参数,包括:

6.根据权利要求5所述的人形机器人控制方法,其特征在于,所述方法还包括:

7.根据权利要求1所述的人形机器人控制方法,其特征在于,所述行走参数包括步频、步幅、地面接触力和足部位姿;所述获取人形机器人的行走参数,包括:

8.一种人形机器人控制系统,其特征在于,包括:

9.一种人形机器人,其特征在于,包括:

10.一种计算机可读存储介质,其中存储有处理器可执行的程序,其特征在于,所述处理器可执行的程序在由处理器执行时用于实现如权利要求1至7中任一项所述的人形机器人控制方法。


技术总结
本发明公开了一种人形机器人控制方法及系统、人形机器人、介质。该方法包括:获取人形机器人的行走参数;根据所述行走参数,确定所述人形机器人是否发生共振;若所述人形机器人发生共振,调整所述人形机器人的步态参数;并获取所述人形机器人的运动状态;若基于所述运动状态确定所述人形机器人的侧向稳定性无法满足安全行走要求,更新所述人形机器人的步态参数。本申请实施例能够实现对共振现象的检测,有利于提升人形机器人的稳定性和行走效率,可以广泛应用于机器人技术领域。

技术研发人员:李卫铳
受保护的技术使用者:广州里工实业有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/5

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