弹跳机器人的控制方法、装置及存储介质与流程



1.本技术涉及机器人技术领域,特别涉及一种弹跳机器人的控制方法、装置及存储介质。


背景技术:



2.机器人是一种离散的落脚点位置的控制方式,可以适应多变的地形,其多肢体、多自由度的设计可以使其根据作业要求“主动”调节身体高度,以保证身体的平衡稳定性,被广泛适应于安全检查、快递运输、灾难救援等场景。
3.现有的,控制弹跳机器人跳跃时,一般进行原地跳跃,或根据预定落地角进行前后跳运动控制。
4.可以看出,现有弹跳机器人的控制方法往往要求较高的轨迹跟踪精度,因此,现有的控制方法对硬件的要求较高,导致弹跳机器人的控制成本较高。


技术实现要素:



5.本技术的目的在于,针对上述现有技术中的不足,提供一种弹跳机器人的控制方法、装置及存储介质,可以降低弹跳机器人的控制成本。
6.为实现上述目的,本技术实施例采用的技术方案如下:
7.第一方面,本发明提供一种弹跳机器人的控制方法,包括:
8.获取当前时刻弹跳机器人的倾倒时间参数,所述倾倒时间参数用于表征弹跳机器人摔倒的快慢程度;
9.根据所述倾倒时间参数、当前时刻所述弹跳机器人的质心速度以及当前时刻所述弹跳机器人的质心到着地足之间的距离,计算当前时刻所述着地足的落地角,所述落地角用于表征所述着地足的脚掌中心点和所述弹跳机器人中躯干中心点确定的直线与着地地面相垂直方向上的夹角;
10.根据当前时刻所述着地足的落地角对所述弹跳机器人进行运动控制。
11.在可选的实施方式中,所述根据所述倾倒时间参数、当前时刻所述弹跳机器人的质心速度以及当前时刻所述弹跳机器人的质心到着地足之间的距离,计算当前时刻所述着地足的落地角,包括:
12.基于机器人世界坐标系,分别获取当前时刻所述弹跳机器人的质心在第一预设方向上的第一质心速度和在第二预设方向上的第二质心速度;
13.根据所述倾倒时间参数、所述第一质心速度、第二质心速度以及当前时刻所述弹跳机器人的质心到着地足之间的距离,计算当前时刻所述着地足的落地角。
14.在可选的实施方式中,所述根据所述倾倒时间参数、所述第一质心速度、第二质心速度以及当前时刻所述弹跳机器人的质心到着地足之间的距离,计算当前时刻所述着地足的落地角,包括:
15.基于机器人世界坐标系,分别获取当前时刻所述弹跳机器人的质心在第一预设方
向的第一质心位置和在第二预设方向上第二质心位置;
16.根据所述第一质心位置、所述第二质心位置以及所述落地角,对所述弹跳机器人进行运动控制。
17.在可选的实施方式中,所述根据所述第一质心位置、所述第二质心位置以及所述落地角,对所述弹跳机器人进行运动控制,包括:
18.根据所述第一质心位置和所述落地角,获取当前时刻所述着地足在所述第一预设方向上的第一目标位置;
19.根据所述第二质心位置和所述落地角,获取当前时刻所述着地足在所述第二预设方向上的第二目标位置;
20.根据所述第一目标位置和所述第二目标位置,对所述弹跳机器人进行运动控制。
21.在可选的实施方式中,所述根据所述第一目标位置和所述第二目标位置,对所述弹跳机器人进行运动控制,包括:
22.根据所述第一目标位置、所述第二目标位置、所述第一质心位置以及所述第二质心位置,基于逆解算法获取当前时刻所述弹跳机器人的着地足中各关节的关节角度;
23.根据所述着地足中各所述关节的关节角度,对所述弹跳机器人进行运动控制。
24.在可选的实施方式中,所述第一预设方向为机器人世界坐标系中的x或y轴方向,所述第二预设方向为机器人世界坐标系中的z轴方向。
25.在可选的实施方式中,所述获取当前时刻弹跳机器人的倾倒时间参数,包括:
26.分别获取所述弹跳机器人的质量参数和当前时刻所述弹跳机器人的质心到着地足之间的距离;
27.根据所述质量参数、当前时刻所述弹跳机器人的质心到着地足之间的距离以及所述弹跳机器人的系统惯量,获取当前时刻所述弹跳机器人的倾倒时间参数,所述弹跳机器人的系统惯量用于表征所述弹跳机器人运动的难易程度。
28.第二方面,本发明提供一种弹跳机器人的控制装置,包括:
29.获取模块,用于获取当前时刻弹跳机器人的倾倒时间参数,所述倾倒时间参数用于表征弹跳机器人摔倒的快慢程度;
30.计算模块,用于根据所述倾倒时间参数、当前时刻所述弹跳机器人的质心速度以及当前时刻所述弹跳机器人的质心到着地足之间的距离,计算当前时刻所述着地足的落地角,所述落地角用于表征所述着地足的脚掌中心点和所述弹跳机器人中躯干中心点确定的直线与着地地面相垂直方向上的夹角;
31.控制模块,用于根据当前时刻所述着地足的落地角对所述弹跳机器人进行运动控制。
32.在可选的实施方式中,所述计算模块,具体用于基于机器人世界坐标系,分别获取当前时刻所述弹跳机器人的质心在第一预设方向上的第一质心速度和在第二预设方向上的第二质心速度;
33.根据所述倾倒时间参数、所述第一质心速度、第二质心速度以及当前时刻所述弹跳机器人的质心到着地足之间的距离,计算当前时刻所述着地足的落地角。
34.在可选的实施方式中,所述计算模块,具体用于基于机器人世界坐标系,分别获取当前时刻所述弹跳机器人的质心在第一预设方向的第一质心位置和在第二预设方向上第
二质心位置;
35.根据所述第一质心位置、所述第二质心位置以及所述落地角,对所述弹跳机器人进行运动控制。
36.在可选的实施方式中,所述计算模块,具体用于根据所述第一质心位置和所述落地角,获取当前时刻所述着地足在所述第一预设方向上的第一目标位置;
37.根据所述第二质心位置和所述落地角,获取当前时刻所述着地足在所述第二预设方向上的第二目标位置;
38.根据所述第一目标位置和所述第二目标位置,对所述弹跳机器人进行运动控制。
39.在可选的实施方式中,所述计算模块,具体用于根据所述第一目标位置、所述第二目标位置、所述第一质心位置以及所述第二质心位置,基于逆解算法获取当前时刻所述弹跳机器人的着地足中各关节的关节角度;
40.根据所述着地足中各所述关节的关节角度,对所述弹跳机器人进行运动控制。
41.在可选的实施方式中,所述第一预设方向为机器人世界坐标系中的x或y轴方向,所述第二预设方向为机器人世界坐标系中的z轴方向。
42.在可选的实施方式中,所述获取模块,用于分别获取所述弹跳机器人的质量参数和当前时刻所述弹跳机器人的质心到着地足之间的距离;
43.根据所述质量参数、当前时刻所述弹跳机器人的质心到着地足之间的距离以及所述弹跳机器人的系统惯量,获取当前时刻所述弹跳机器人的倾倒时间参数,所述弹跳机器人的系统惯量用于表征所述弹跳机器人运动的难易程度。
44.第三方面,本发明提供一种电子设备,包括:处理器、存储介质和总线,所述存储介质存储有所述处理器可执行的机器可读指令,当电子设备运行时,所述处理器与所述存储介质之间通过总线通信,所述处理器执行所述机器可读指令,以执行如前述实施方式任一所述弹跳机器人的控制方法的步骤。
45.第四方面,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弹跳机器人的控制方法的步骤。
46.本技术的有益效果是:
47.本技术实施例提供的弹跳机器人的控制方法、装置及存储介质中,通过获取当前时刻弹跳机器人的倾倒时间参数,倾倒时间参数用于表征弹跳机器人摔倒的快慢程度;根据倾倒时间参数、当前时刻弹跳机器人的质心速度以及当前时刻弹跳机器人的质心到着地足之间的距离,计算当前时刻着地足的落地角,落地角用于表征着地足的脚掌中心点和弹跳机器人中躯干中心点确定的直线与着地地面相垂直方向上的夹角;根据当前时刻着地足的落地角对弹跳机器人进行运动控制,应用本技术实施例,由于对轨迹跟踪精度的要求较低,因此,可以降低弹跳机器人的控制成本,此外,还可以根据落地时刻着地足的落地角对弹跳机器人进行运动控制,可以增强落地的稳定性、提高弹跳机器人连续弹跳成功的成功率。
附图说明
48.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案,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技术的某些实施例,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。
49.图1为本技术实施例提供的一种弹跳机器人的控制方法的流程示意图;
50.图2为本技术实施例提供的另一种弹跳机器人的控制方法的流程示意图;
51.图3为本技术实施例提供的又一种弹跳机器人的控制方法的流程示意图;
52.图4为本技术实施例提供的另一种弹跳机器人的控制方法的流程示意图;
53.图5为本技术实施例提供的又一种弹跳机器人的控制方法的流程示意图;
54.图6为本技术实施例提供的另一种弹跳机器人的控制方法的流程示意图;
55.图7为本技术实施例提供的一种弹跳机器人的控制装置的功能模块示意图;
56.图8为本技术实施例提供的一种电子设备结构示意图。
具体实施方式
57.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术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技术一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
58.因此,以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围,而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例,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,都属于本技术保护的范围。
59.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。
60.现有的,对弹跳机器人进行跳跃控制时,一般要求较高的轨迹跟踪精度,因此,现有的控制方法对硬件的要求较高,这将导致弹跳机器人的控制成本较高。
61.有鉴于此,本技术实施例提供一种弹跳机器人的控制方法,应用该方法,可以降低弹跳机器人的控制成本。
62.图1为本技术实施例提供的一种弹跳机器人的控制方法的流程示意图,该方法的执行主体可以为弹跳机器人,具体可以为弹跳机器人中的处理器。可选地,该弹跳机器人具体可以是单腿弹跳机器人、多腿弹跳机器人,在此不作限定,根据实际的应用场景可以有所不同。如图1所示,该方法可以包括:
63.s101、获取当前时刻弹跳机器人的倾倒时间参数,倾倒时间参数用于表征弹跳机器人摔倒的快慢程度。
64.可选地,弹跳机器人的倾倒时间参数可以通过对弹跳机器人进行摔倒试验获取,又或者,可以通过查询弹跳机器人的摔倒属性信息获取,在此不作限定。
65.其中,倾倒时间参数越大,则说明弹跳机器人摔倒时所需的时间越长,也即摔倒动作的执行越缓慢;倾倒时间参数越小,则说明弹跳机器人摔倒时所需的时间越短、也即摔倒动作的执行越快速。
66.s102、根据倾倒时间参数、当前时刻弹跳机器人的质心速度以及当前时刻弹跳机
器人的质心到着地足之间的距离,计算当前时刻着地足的落地角。
67.其中,落地角用于表征着地足的脚掌中心点和弹跳机器人中躯干中心点确定的直线与着地地面相垂直方向上的夹角。
68.当前时刻弹跳机器人的质心到着地足之间的距离,具体可以是当前时刻弹跳机器人的质心到着地足的脚掌中心点之间的距离。可选地,当前时刻弹跳机器人的质心到着地足之间的距离,可以通过实时计算弹跳机器人的质心位置与着地足位置之间的位置差得到。
69.当前时刻弹跳机器人的质心速度,可以通过惯性传感器实时采集获取,又或者,可以根据弹跳机器人中各连杆的运动参数实时计算获取,在此不作限定。
70.基于上述说明,当前时刻着地足的落地角,则可以基于倾倒时间参数、当前时刻弹跳机器人的质心速度以及当前时刻弹跳机器人的质心到着地足之间的距离,根据预设算法计算得到。
71.可以看出,如此可以使得着地足的落地角的计算可以在落地之前计算得到,也即可以在空中阶段完成,因此,本技术实施例提供的弹跳机器人的控制方法可以应对未知高度地面情况下提前或者滞后落地的控制场景,可以增强弹跳机器人弹跳运动的鲁棒性,提高弹跳机器人连续弹跳成功的成功率;此外,由于可以在落地时刻基于准确的落地角对弹跳机器人的着地足进行控制,因此,可以增强落地的稳定性。
72.s103、根据当前时刻着地足的落地角对弹跳机器人进行运动控制。
73.基于上述说明,可以理解的是,若当前时刻为落地时刻时,则可以计算得到落地时刻着地足的落地角,进而根据该落地时刻着地足的落地角可以对弹跳机器人进行运动控制,如此,可以增强落地的稳定性、提高弹跳机器人连续弹跳成功的成功率。此外,还可以看出,本技术的控制方法简单、且并不要求较高的轨迹跟踪精度,因此,可以降低弹跳机器人的控制成本。
74.需要说明的是,对弹跳机器人进行运动控制时,具体可以是对弹跳机器人进行运动控制,也可以是对弹跳机器人进行起跳控制,在此不作限定。
75.综上,本技术实施例提供的弹跳机器人的控制方法,包括:获取当前时刻弹跳机器人的倾倒时间参数,倾倒时间参数用于表征弹跳机器人摔倒的快慢程度;根据倾倒时间参数、当前时刻弹跳机器人的质心速度以及当前时刻弹跳机器人的质心到着地足之间的距离,计算当前时刻着地足的落地角,落地角用于表征着地足的脚掌中心点和弹跳机器人中躯干中心点确定的直线与着地地面相垂直方向上的夹角;根据当前时刻着地足的落地角对弹跳机器人进行运动控制,应用本技术实施例,由于对轨迹跟踪精度的要求较低,因此,可以降低弹跳机器人的控制成本,此外,还可以根据落地时刻着地足的落地角对弹跳机器人进行运动控制,可以增强落地的稳定性、提高弹跳机器人连续弹跳成功的成功率。
76.图2为本技术实施例提供的另一种弹跳机器人的控制方法的流程示意图。可选地,如图2所示,上述根据倾倒时间参数、当前时刻弹跳机器人的质心速度以及当前时刻弹跳机器人的质心到着地足之间的距离,计算当前时刻着地足的落地角,包括:
77.s201、基于机器人世界坐标系,分别获取当前时刻弹跳机器人的质心在第一预设方向上的第一质心速度和在第二预设方向上的第二质心速度。
78.其中,机器人世界坐标系中原点为机器人处于初始状态时机器人腰部坐标系原点
的铅垂线与地面的交点,根据右手坐标系,机器人世界坐标系中x轴指向机器人前方,y轴指向机器人左边,z轴指向机器人上方。
79.在一些实施例中,控制弹跳机器人进行跳跃时,弹跳机器人的跳跃方式一般为原地跳跃,或,朝机器人前方或后方跳跃。当然,需要说明的是,具体跳跃方式并不以此为限,根据实际的应用场景,弹跳机器人的跳跃方式也可以为朝机器人左边或右边跳跃。
80.可选地,上述第一预设方向可以为机器人世界坐标系中的x轴或y轴方向,第二预设方向为机器人世界坐标系中的z轴方向。
81.s202、根据倾倒时间参数、第一质心速度、第二质心速度以及当前时刻弹跳机器人的质心到着地足之间的距离,计算当前时刻着地足的落地角。
82.其中,具体计算时,可以计算倾倒时间参数和第一质心速度的乘积,得到第一计算结果;计算倾倒时间参数和第二质心速度的乘积,得到第二计算结果;计算当前时刻弹跳机器人的质心到着地足之间的距离和该第二计算结果之间的差值;根据该第一计算结果和该差值之间的比值,即可计算得到着地足的落地角计算结果。
83.在一些实施例中,以第一预设方向为机器人世界坐标系中的x轴方向,第二预设方向为机器人世界坐标系中的z轴方向为例进行说明,则控制弹跳机器人原地跳跃,或,朝机器人前方或后方跳跃时,当前时刻着地足的落地角可参见下述的公式计算得到:
[0084][0085]
其中,θc表示当前时刻着地足的落地角、tc表示倾倒时间参数、v
x
表示当前时刻弹跳机器人的质心在第一预设方向的第一质心速度、vc表示当前时刻弹跳机器人的质心在第二预设方向的第二质心速度、r表示当前时刻弹跳机器人的质心到着地足之间的距离。
[0086]
值得说明的是,控制弹跳机器人朝机器人左边或右边跳跃时,也可参见上述的公式,将该公式中的v
x
替换为vy,得到对应的当前时刻着地足的落地角。
[0087]
综上,可以看出,本技术实施例提供的控制方法可以适用于弹跳机器人在任意方向上的跳跃运动,可以提高本技术方法的适用性。
[0088]
图3为本技术实施例提供的又一种弹跳机器人的控制方法的流程示意图。可选地,如图3所示,上述根据倾倒时间参数、第一质心速度、第二质心速度以及当前时刻弹跳机器人的质心到着地足之间的距离,计算当前时刻着地足的落地角,包括:
[0089]
s301、基于机器人世界坐标系,分别获取当前时刻弹跳机器人的质心在第一预设方向的第一质心位置和在第二预设方向上第二质心位置。
[0090]
其中,机器人世界坐标系、第一预设方向、第二预设方向可参见前述的相关说明,在此不再赘述。
[0091]
s302、根据第一质心位置、第二质心位置以及落地角,对弹跳机器人进行运动控制。
[0092]
可选地,具体在进行计算时,可以根据弹跳机器人的跳跃方式,通过状态估计算法测量得到当前时刻弹跳机器人的质心在第一预设方向的第一质心位置和在第二预设方向上第二质心位置。可选地,以当前时刻弹跳机器人的质心在第一预设方向的第一质心位置为例进行说明,具体在计算时,可以通过惯性传感器采集获取当前时刻弹跳机器人的躯干
倾角和躯干位置、通过关节编码器获取当前时刻弹跳机器人中各关节的关节角度,根据所获取的躯干倾角、躯干位置以及各关节的关节角度,基于运动学正解算法估计得到质心在第一预设方向的初始质心位置;对该初始质心位置进行卡尔曼滤波,即可得到该第一质心位置。第二质心位置的计算过程可参见上述第一质心位置的计算过程,在此不再赘述。
[0093]
其中,基于所获取的第一质心位置、第二质心位置以及落地角,则可以基于逆运动学,计算得到弹跳机器人的着地足中各关节的关节角度,进而据此可以对弹跳机器人进行运动控制。
[0094]
图4为本技术实施例提供的另一种弹跳机器人的控制方法的流程示意图。可选地,如图4所示,上述根据第一质心位置、第二质心位置以及落地角,对弹跳机器人进行运动控制,包括:
[0095]
s401、根据第一质心位置和落地角,获取当前时刻着地足在第一预设方向上的第一目标位置。
[0096]
s402、根据第二质心位置和落地角,获取当前时刻着地足在第二预设方向上的第二目标位置。
[0097]
s403、根据第一目标位置和第二目标位置,对弹跳机器人进行运动控制。
[0098]
可选地,以第一预设方向为机器人世界坐标系中的x轴方向,第二预设方向为机器人世界坐标系中的z轴方向为例进行说明,则当前时刻着地足在第一预设方向上的第一目标位置和当前时刻着地足在第二预设方向上的第二目标位置的计算过程,可参见下述公式:
[0099][0100][0101]
其中,表示当前时刻着地足在世界坐标系中x轴方向上的第一目标位置,com
x
表示当前时刻弹跳机器人的质心在世界坐标系中x轴方向上的第一质心位置,表示表示当前时刻着地足在世界坐标系中z轴方向上的第二目标位置,comz表示当前时刻弹跳机器人的质心在世界坐标系中z轴方向上的第二质心位置,θc表示当前时刻着地足的落地角,r表示当前时刻弹跳机器人的质心到着地足之间的距离。
[0102]
图5为本技术实施例提供的又一种弹跳机器人的控制方法的流程示意图。可选地,如图5所示,上述根据第一目标位置和第二目标位置,对弹跳机器人进行运动控制,包括:
[0103]
s501、根据第一目标位置、第二目标位置、第一质心位置以及第二质心位置,基于逆解算法获取当前时刻弹跳机器人的着地足中各关节的关节角度。
[0104]
其中,着地足中的关节可以包括:膝关节、髋关节、踝关节等,在此不作限定。基于上述说明,则基于逆解算法获取当前时刻弹跳机器人的着地足中膝关节的关节角度、髋关节的关节角度、踝关节的关节角度等,进而基于各关节的关节角度,可以对弹跳机器人进行落地控制、起跳控制、空中运动姿势控制等,在此不作限定。
[0105]
基于上述举例进一步说明,则可以将上述计算得到的com
x
、comz输入弹跳机器人的逆解模块,基于逆解算法获取当前时刻弹跳机器人的着地足中各关节的关节角度。
[0106]
s502、根据着地足中各关节的关节角度,对弹跳机器人进行运动控制。
[0107]
基于上述说明,在得到着地足中各关节的关节角度之后,则可以据此对弹跳机器人进行运动控制,从而满足不同的跳跃场景,且在跳跃的过程中,不仅可以增强落地的稳定性,还可以提高弹跳机器人连续弹跳成功的成功率。
[0108]
图6为本技术实施例提供的另一种弹跳机器人的控制方法的流程示意图。可选地,如图6所示,上述获取当前时刻弹跳机器人的倾倒时间参数,包括:
[0109]
s601、分别获取弹跳机器人的质量参数和当前时刻弹跳机器人的质心到着地足之间的距离。
[0110]
可选地,弹跳机器人的质量参数可以通过读取弹跳机器人的质量属性参数获取,又或者,可以由其他设备发送得到,在此不作限定。当前时刻弹跳机器人的质心到着地足之间的距离,可参见上述的相关内容,在此不再赘述。
[0111]
s602、根据质量参数、当前时刻弹跳机器人的质心到着地足之间的距离以及弹跳机器人的系统惯量,获取当前时刻弹跳机器人的倾倒时间参数。
[0112]
其中,弹跳机器人的系统惯量用于表征弹跳机器人运动的难易程度。可选地,其可以通过对弹跳机器人进行运动试验测量得到。
[0113]
可选地,具体计算时,可以计算质量参数、当前时刻弹跳机器人的质心到着地足之间的距离、以及重力加速度之间的乘积,得到第五计算参数,根据该第五计算参数和弹跳机器人的系统惯量,获取当前时刻弹跳机器人的倾倒时间参数。
[0114]
在一些实施例中,当前时刻弹跳机器人的倾倒时间参数可以通过下述计算公式计算得到:
[0115][0116]
其中,tc表示当前时刻弹跳机器人的倾倒时间参数,i表示弹跳机器人的系统惯量,m表示弹跳机器人的质量参数,r表示当前时刻弹跳机器人的质心到着地足之间的距离,g表示重力加速度。
[0117]
图7为本技术实施例提供的一种弹跳机器人的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。
[0118]
如图7所示,该控制装置100包括:
[0119]
获取模块110,用于获取当前时刻弹跳机器人的倾倒时间参数,所述倾倒时间参数用于表征弹跳机器人摔倒的快慢程度;
[0120]
计算模块120,用于根据所述倾倒时间参数、当前时刻所述弹跳机器人的质心速度以及当前时刻所述弹跳机器人的质心到着地足之间的距离,计算当前时刻所述着地足的落地角,所述落地角用于表征所述着地足的脚掌中心点和所述弹跳机器人中躯干中心点确定的直线与着地地面相垂直方向上的夹角;
[0121]
控制模块130,用于根据当前时刻所述着地足的落地角对所述弹跳机器人进行运动控制。
[0122]
在可选的实施方式中,所述计算模块120,具体用于基于机器人世界坐标系,分别
获取当前时刻所述弹跳机器人的质心在第一预设方向上的第一质心速度和在第二预设方向上的第二质心速度;
[0123]
根据所述倾倒时间参数、所述第一质心速度、第二质心速度以及当前时刻所述弹跳机器人的质心到着地足之间的距离,计算当前时刻所述着地足的落地角。
[0124]
在可选的实施方式中,所述计算模块120,具体用于基于机器人世界坐标系,分别获取当前时刻所述弹跳机器人的质心在第一预设方向的第一质心位置和在第二预设方向上第二质心位置;
[0125]
根据所述第一质心位置、所述第二质心位置以及所述落地角,对所述弹跳机器人进行运动控制。
[0126]
在可选的实施方式中,所述计算模块120,具体用于根据所述第一质心位置和所述落地角,获取当前时刻所述着地足在所述第一预设方向上的第一目标位置;
[0127]
根据所述第二质心位置和所述落地角,获取当前时刻所述着地足在所述第二预设方向上的第二目标位置;
[0128]
根据所述第一目标位置和所述第二目标位置,对所述弹跳机器人进行运动控制。
[0129]
在可选的实施方式中,所述计算模块120,具体用于根据所述第一目标位置、所述第二目标位置、所述第一质心位置以及所述第二质心位置,基于逆解算法获取当前时刻所述弹跳机器人的着地足中各关节的关节角度;
[0130]
根据所述着地足中各所述关节的关节角度,对所述弹跳机器人进行运动控制。
[0131]
在可选的实施方式中,所述第一预设方向为机器人世界坐标系中的x或y轴方向,所述第二预设方向为机器人世界坐标系中的z轴方向。
[0132]
在可选的实施方式中,所述获取模块110,用于分别获取所述弹跳机器人的质量参数和当前时刻所述弹跳机器人的质心到着地足之间的距离;
[0133]
根据所述质量参数、当前时刻所述弹跳机器人的质心到着地足之间的距离以及所述弹跳机器人的系统惯量,获取当前时刻所述弹跳机器人的倾倒时间参数,所述弹跳机器人的系统惯量用于表征所述弹跳机器人运动的难易程度。
[0134]
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。
[0135]
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。
[0136]
图8本技术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弹跳机器人中的控制单元。如图8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。
[0137]
可选地,本技术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。
[0138]
在本技术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。
[0139]
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。
[0140]
另外,在本技术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。
[0141]
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)执行本技术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。
[0142]
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。
[0143]
以上仅为本技术的优选实施例而已,并不用于限制本技术,对于本领域的技术人员来说,本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本技术的保护范围之内。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。以上仅为本技术的优选实施例而已,并不用于限制本技术,对于本领域的技术人员来说,本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本技术的保护范围之内。

技术特征:


1.一种弹跳机器人的控制方法,其特征在于,包括:获取当前时刻弹跳机器人的倾倒时间参数,所述倾倒时间参数用于表征弹跳机器人摔倒的快慢程度;根据所述倾倒时间参数、当前时刻所述弹跳机器人的质心速度以及当前时刻所述弹跳机器人的质心到着地足之间的距离,计算当前时刻所述着地足的落地角,所述落地角用于表征所述着地足的脚掌中心点和所述弹跳机器人中躯干中心点确定的直线与着地地面相垂直方向上的夹角;根据当前时刻所述着地足的落地角对所述弹跳机器人进行运动控制。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述倾倒时间参数、当前时刻所述弹跳机器人的质心速度以及当前时刻所述弹跳机器人的质心到着地足之间的距离,计算当前时刻所述着地足的落地角,包括:基于机器人世界坐标系,分别获取当前时刻所述弹跳机器人的质心在第一预设方向上的第一质心速度和在第二预设方向上的第二质心速度;根据所述倾倒时间参数、所述第一质心速度、第二质心速度以及当前时刻所述弹跳机器人的质心到着地足之间的距离,计算当前时刻所述着地足的落地角。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述倾倒时间参数、所述第一质心速度、第二质心速度以及当前时刻所述弹跳机器人的质心到着地足之间的距离,计算当前时刻所述着地足的落地角,包括:基于机器人世界坐标系,分别获取当前时刻所述弹跳机器人的质心在第一预设方向的第一质心位置和在第二预设方向上第二质心位置;根据所述第一质心位置、所述第二质心位置以及所述落地角,对所述弹跳机器人进行运动控制。4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一质心位置、所述第二质心位置以及所述落地角,对所述弹跳机器人进行运动控制,包括:根据所述第一质心位置和所述落地角,获取当前时刻所述着地足在所述第一预设方向上的第一目标位置;根据所述第二质心位置和所述落地角,获取当前时刻所述着地足在所述第二预设方向上的第二目标位置;根据所述第一目标位置和所述第二目标位置,对所述弹跳机器人进行运动控制。5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一目标位置和所述第二目标位置,对所述弹跳机器人进行运动控制,包括:根据所述第一目标位置、所述第二目标位置、所述第一质心位置以及所述第二质心位置,基于逆解算法获取当前时刻所述弹跳机器人的着地足中各关节的关节角度;根据所述着地足中各所述关节的关节角度,对所述弹跳机器人进行运动控制。6.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述第一预设方向为机器人世界坐标系中的x或y轴方向,所述第二预设方向为机器人世界坐标系中的z轴方向。7.根据权利要求1-6任一项所述的方法,其特征在于,所述获取当前时刻弹跳机器人的倾倒时间参数,包括:分别获取所述弹跳机器人的质量参数和当前时刻所述弹跳机器人的质心到着地足之
间的距离;根据所述质量参数、当前时刻所述弹跳机器人的质心到着地足之间的距离以及所述弹跳机器人的系统惯量,获取当前时刻所述弹跳机器人的倾倒时间参数,所述弹跳机器人的系统惯量用于表征所述弹跳机器人运动的难易程度。8.一种弹跳机器人的控制装置,其特征在于,包括:获取模块,用于获取当前时刻弹跳机器人的倾倒时间参数,所述倾倒时间参数用于表征弹跳机器人摔倒的快慢程度;计算模块,用于根据所述倾倒时间参数、当前时刻所述弹跳机器人的质心速度以及当前时刻所述弹跳机器人的质心到着地足之间的距离,计算当前时刻所述着地足的落地角,所述落地角用于表征所述着地足的脚掌中心点和所述弹跳机器人中躯干中心点确定的直线与着地地面相垂直方向上的夹角;控制模块,用于根据当前时刻所述着地足的落地角对所述弹跳机器人进行运动控制。9.一种电子设备,其特征在于,包括:处理器、存储介质和总线,所述存储介质存储有所述处理器可执行的机器可读指令,当电子设备运行时,所述处理器与所述存储介质之间通过总线通信,所述处理器执行所述机器可读指令,以执行如权利要求1-7任一所述弹跳机器人的控制方法的步骤。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1-7任一所述弹跳机器人的控制方法的步骤。

技术总结


本申请提供一种弹跳机器人的控制方法、装置及存储介质,涉及机器人技术领域。该方法包括:获取当前时刻弹跳机器人的倾倒时间参数,倾倒时间参数用于表征弹跳机器人摔倒的快慢程度;根据倾倒时间参数、当前时刻弹跳机器人的质心速度以及当前时刻弹跳机器人的质心到着地足之间的距离,计算当前时刻着地足的落地角,落地角用于表征着地足的脚掌中心点和弹跳机器人中躯干中心点确定的直线与着地地面相垂直方向上的夹角;根据当前时刻着地足的落地角对弹跳机器人进行运动控制,在此过程中,由于对轨迹跟踪精度的要求较低,因此,可以降低弹跳机器人的控制成本。弹跳机器人的控制成本。弹跳机器人的控制成本。


技术研发人员:

冷晓琨 常琳 何治成 白学林 柯真东 王松 吴雨璁 黄贤贤

受保护的技术使用者:

乐聚(深圳)机器人技术有限公司

技术研发日:

2022.09.01

技术公布日:

2022/10/25

本文发布于:2024-09-22 15:29:16,感谢您对本站的认可!

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