一种双足机器人行走的控制方法及双足机器人与流程

1.本申请属于机器人技术领域，尤其涉及一种双足机器人行走的控制方法及双足机器人。


背景技术：

2.机器人是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作。由于双足机器人与人类在外形上具有相似性，因此双足机器人一直是机器人领域的热点之一。双足机器人在工作时需要在各种环境下保持稳定的行走状态，但是由于双足机器人自身的高质心、支撑区域小等特点，导致双足机器人在斜坡上行走时会出现质心垂直于地面的情况，导致机器人重心严重偏离出支撑区域，进而导致双足机器人无法稳定的行走。


技术实现要素：

3.本申请实施例提供了一种双足机器人行走的控制方法及装置，可以解决双足机器人在斜坡上行走时会出现质心垂直与地面的情况，导致机器人重心严重偏离出支撑区域，进而导致双足机器人无法稳定行走的问题。
4.第一方面，本申请实施例提供了一种双足机器人行走的控制方法，包括：
5.获取双足机器人的质心与预设足部关键点之间的距离信息，以及获取初始质心位置信息；所述距离信息的数量至少为两个；
6.基于所述距离信息和预设计算策略，计算质心位置偏移量；
7.基于所述质心位置量调整所述初始质心位置信息，得到所述双足机器人的目标质心位置信息；
8.基于所述目标质心位置信息和预设逆运动学算法，确定所述双足机器人的目标行走参数；所述目标行走参数用于控制所述双足机器人行走。
9.进一步地，所述预设足部关键点包括左足部关键点和右足部关键点；所述距离信息包括第一距离信息、第二距离信息、第三距离信息和第四距离信息；所述第一距离信息为在x轴方向上所述质心与所述左足部关键点之间的距离信息，所述第二距离信息为在y轴方向上所述质心与所述左足部关键点之间的距离信息，所述第三距离信息为在x轴方向上所述质心与所述右足部关键点之间的距离信息，所述第四距离信息为在y轴方向上所述质心与所述右足部关键点之间的距离信息；
10.所述基于所述距离信息和预设计算策略，计算质心位置偏移量，包括：
11.基于所述第一距离信息和所述第三距离信息，确定在x轴方向上的第一质心位置偏移量；
12.基于所述第二距离信息和所述第四距离信息确定距离平均值信息；所述距离平均值信息包括第一距离平均值、第二距离平均值；所述第一距离平均值为在y轴方向上所述质
心与所述左足部关键点之间的距离信息的平均值；所述第二距离平均值为在y轴方向上所述质心与所述右足部关键点之间的距离信息的平均值；
13.基于所述距离平均值信息和预设的行走控制参数确定在y轴方向上的第二质心位置偏移量。
14.进一步地，所述基于所述距离平均值信息和预设的行走控制参数确定在y轴方向上的第二质心位置偏移量，包括：
15.获取当前加速度信息；
16.基于所述第一距离平均值和所述第二距离平均值，确定y轴方向行走计算系数；
17.基于所述y轴方向行走计算系数、所述预设的行走控制参数和所述当前加速度信息，确定在y轴方向上的第二质心位置偏移量。
18.进一步地，获取双足机器人的质心与预设足部关键点之间的距离信息，包括：
19.获取所述双足机器人的当前行走参数信息；
20.基于所述当前行走参数信息、预设连接杆长度信息和预设正运动学算法，计算得到所述质心与所述预设足部关键点之间的距离信息。
21.进一步地，所述基于所述第二距离信息和所述第四距离信息确定距离平均值信息，包括：
22.当所述距离信息对应的数组长度等于预设数组长度时基于所述距离信息确定距离平均值信息；所述距离信息平均值为所述第二距离信息和所述第四距离信息的平均值。
23.进一步地，在所述基于所述距离信息确定距离平均值信息之后，还包括：
24.当所述距离信息对应的数组长度大于预设数组长度时，获取目标第一距离信息和目标第二距离信息，将所述目标第一距离信息和所述目标第二距离信息标记为目标距离信息；
25.基于预设筛选条件从所述距离信息中选定待删除距离信息，并删除所述待删除距离信息，基于所述目标距离信息得到更新后的距离信息。
26.进一步地，所述基于所述目标质心位置信息和预设逆运动学算法，确定所述双足机器人的目标行走参数，包括：
27.获取所述预设足部关键点的当前位置信息；
28.基于所述当前位置信息、所述目标质心位置信息和所述预设逆运动学算法，确定所述双足机器人的目标行走关节角度信息。
29.第二方面，本申请实施例提供了一种双足机器人，包括：
30.获取单元，用于获取双足机器人的质心与预设足部关键点之间的距离信息，以及获取初始质心位置信息；所述距离信息的数量至少为两个；
31.计算单元，用于基于所述距离信息和预设计算策略，计算质心轨位置移量；
32.第一处理单元，用于基于所述质心轨位置移量调整所述初始质心位置信息，得到所述双足机器人的目标质心位置信息；
33.第二处理单元，用于基于所述目标质心位置信息和预设逆运动学算法，确定所述双足机器人的目标行走参数；所述目标行走参数用于控制所述双足机器人行走。
34.进一步地，所述预设足部关键点包括左足部关键点和右足部关键点；所述距离信息包括第一距离信息、第二距离信息、第三距离信息和第四距离信息；所述第一距离信息为
在x轴方向上所述质心与所述左足部关键点之间的距离信息，所述第二距离信息为在y轴方向上所述质心与所述左足部关键点之间的距离信息，所述第三距离信息为在x轴方向上所述质心与所述右足部关键点之间的距离信息，所述第四距离信息为在y轴方向上所述质心与所述右足部关键点之间的距离信息；
35.所述计算单元，包括：
36.第一确定单元，用于基于所述第一距离信息和所述第三距离信息，确定在x轴方向上的第一质心位置偏移量
37.第二确定单元，用于基于所述第二距离信息和所述第四距离信息确定距离平均值信息；所述距离平均值信息包括第一距离平均值、第二距离平均值；所述第一距离平均值为在y轴方向上所述质心与所述左足部关键点之间的距离信息的平均值；所述第二距离平均值为在y轴方向上所述质心与所述右足部关键点之间的距离信息的平均值；
38.第三确定单元，用于基于所述距离平均值信息和预设的行走控制参数确定在y轴方向上的第二质心位置偏移量。
39.进一步地，所述第三确定单元，，具体用于：
40.获取当前加速度信息；
41.基于所述第一距离平均值和所述第二距离平均值，确定y轴方向行走计算系数；
42.基于所述y轴方向行走计算系数、所述预设的行走控制参数和所述当前加速度信息，确定在y轴方向上的第二质心位置偏移量。
43.进一步地，所述获取单元，具体用于：
44.获取所述双足机器人的当前行走参数信息；
45.基于所述当前行走参数信息、预设连接杆长度信息和预设正运动学算法，计算得到所述质心与所述预设足部关键点之间的距离信息。
46.进一步地，
47.所述第二确定单元，具体用于：
48.当所述距离信息对应的数组长度等于预设数组长度时，基于所述距离信息确定距离平均值信息；所述距离信息平均值为所述第二距离信息和所述第四距离信息的平均值。
49.进一步地，所述第一确定单元，具体还用于：
50.当所述距离信息对应的数组长度大于预设数组长度时，获取目标第一距离信息和目标第二距离信息，将所述目标第一距离信息和所述目标第二距离信息标记为目标距离信息；
51.基于预设筛选条件从所述距离信息中选定待删除距离信息，并删除所述待删除距离信息，基于所述目标距离信息得到更新后的距离信息。
52.进一步地，所述第二处理单元，具体用于：
53.获取所述预设足部关键点的当前位置信息；
54.基于所述当前位置信息、所述目标质心位置信息和所述预设逆运动学算法，确定所述双足机器人的目标行走关节角度信息。
55.第三方面，本申请实施例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，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述第一方面所述的双足机器人行走的控制方法。
56.第四方面，本申请实施例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，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面所述的双足机器人行走的控制方法。
57.第五方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在终端设备上运行时，使得终端设备执行如上述第一方面所述的双足机器人行走的控制方法。
58.本申请实施例中，获取双足机器人的质心与预设足部关键点之间的距离信息，以及获取初始质心位置信息；基于所述距离信息和预设计算策略，计算质心位置偏移量；基于所述质心位置偏移量调整所述初始质心位置信息，得到所述双足机器人的目标质心位置信息；基于所述目标质心位置信息和预设逆运动学算法，确定所述双足机器人的目标行走参数；所述目标行走参数用于控制所述双足机器人行走。上述方法，通过获取质心位置偏移量，从而调整双足机器人质心位置到双脚中间，使得机器人在上坡时可以稳定的行走。
附图说明
59.为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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。
60.图1是本申请第一实施例提供的一种双足机器人行走的控制方法的示意流程图；
61.图2是本申请第一实施例提供的双足机器人站立状态下的示意图；
62.图3是本申请第一实施例提供的一种双足机器人行走的控制方法中s101细化的示意流程图；
63.图4是本申请第一实施例提供的一种双足机器人行走的控制方法中s104细化的示意流程图；
64.图5是本申请第二实施例提供的另一种双足机器人行走的控制方法的示意流程图；
65.图6是本申请第二实施例提供的另一种双足机器人行走的控制方法中s203细化的示意流程图；
66.图7是本申请第三实施例提供的另一种双足机器人行走的控制方法的示意流程图；
67.图8是本申请第四实施例提供的一种双足机器人的示意图；
68.图9是本申请第五实施例提供的双足机器人的示意图。
具体实施方式
69.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，以便透彻理解本申请实施例。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申请。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申请的描述。
70.应当理解，当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、
步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
71.还应当理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
72.如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
[0073]
另外，在本申请说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0074]
在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。
[0075]
请参见图1，图1是本申请第一实施例提供的一种双足机器人行走的控制方法的示意流程图。本实施例中双足机器人行走的控制方法的执行主体为双足机器人。如图1所示的双足机器人行走的控制方法可包括：
[0076]
s101：获取双足机器人的质心与预设足部关键点之间的距离信息，以及获取初始质心位置信息；所述距离信息的数量至少为两个。
[0077]
双足机器人获取双足机器人的质心与预设足部关键点之间的距离信息，以及获取初始质心位置信息。质心为多质点系统的质量中心，若对质心施力，系统会沿着力的方向运动、不会旋转。其中，双足机器人的质心一般可以根据具体情况对双足机器人进行预先设置得到，如图2所示，图2为双足机器人站立状态下的示意图。基于机器人目的地可以确定移动轨迹，从而可以确定初始质心位置信息，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，所以为了保持双足机器人的稳定，需要对初始质心轨迹信息进行调整。
[0078]
双足机器人中预先设置足部关键点，预设足部关键点的位置在双足机器人的左足部和右足部，双足机器人获取质心与预设足部关键点之间的距离信息。其中，在预设周期内，双足机器人处于行走状态，双足机器人会获取到多个距离信息，距离信息的数量至少为两个。
[0079]
进一步地，为了更准确的获取到双足机器人的质心与预设足部关键点之间的距离信息，s101中的获取双足机器人的质心与预设足部关键点之间的距离信息包括s1011～s1012，如图3所示，s1011～s1012具体如下：
[0080]
s1011：获取所述双足机器人的当前行走参数信息。
[0081]
双足机器人获取双足机器人的当前行走参数信息，其中，当前行走参数信息可以包括当前行走的关节角度信息和姿态角度信息，可以通过双足机器人的传感器来获取关节角度信息和姿态角度信息。
[0082]
s1012：基于所述当前行走参数信息、预设连接杆长度信息和预设正运动学算法，
计算得到所述质心与所述预设足部关键点之间的距离信息。
[0083]
机器人运动学包括正运动学和逆运动学，正运动学即给定机器人各关节变量，计算机器人末端的位置姿态；逆运动学即已知机器人末端的位置姿态，计算机器人对应位置的全部关节变量。双足机器人中预设正运动学算法，预设正运动学算法在已知双足机器人的杆件几何参数和关节角度信息的情况下，可以确定机器人末端执行器相对于参考坐标系的位置和姿态。在本实施例中，当前行走参数信息包括双足机器人的关节角度信息，预设连接杆长度信息即为双足机器人的杆件几何参数，双足机器人基于当前行走参数信息、预设连接杆长度信息和预设正运动学算法，计算得到质心与预设足部关键点之间的距离信息。
[0084]
s102：基于所述距离信息和预设计算策略，计算质心位置偏移量。
[0085]
双足机器人中预先存储预设计算策略，预设计算策略用于计算质心位置偏移量。其中，质心位置偏移量用于调整初始质心轨迹信息，从而使得质心尽量靠近支撑区中央，从而保证双足机器人的稳定。本实施例中对预设计算策略不做限定，只要能基于距离信息计算得到质心位置偏移量即可。双足机器人通过预设计算策略对距离信息进行计算，得到质心位置偏移量。
[0086]
s103：基于所述质心位置偏移量调整所述初始质心位置信息，得到所述双足机器人的目标质心位置信息。
[0087]
双足机器人获取到质心位置偏移量，基于质心位置偏移量调整初始质心位置信息，得到双足机器人的目标质心位置信息，目标质心位置信息为调整后的质心位置信息，双足机器人可以基于调整后的质心位置信息对当前的一些行走参数进行调整，从而保持稳定。
[0088]
s104：基于所述目标质心位置信息和预设逆运动学算法，确定所述双足机器人的目标行走参数；所述目标行走参数用于控制所述双足机器人行走。
[0089]
机器人运动学包括正运动学和逆运动学，正运动学即给定机器人各关节变量，计算机器人末端的位置姿态；逆运动学即已知机器人末端的位置姿态，计算机器人对应位置的全部关节变量。双足机器人中预设逆运动学算法，预设逆运动学算法在已知双足机器人的位置和姿态的情况下，可以确定机器人的具体运动形态，可以通过具体的行走参数的形式来体现具体运动形态。双足机器人基于目标质心位置信息和预设逆运动学算法，确定双足机器人的目标行走参数，其中，目标行走参数用于控制所述双足机器人行走。
[0090]
进一步地，为了更准确的获取到目标行走参数，s104包括s1041～s1043，如图4所示，s1041～s1043具体如下：
[0091]
s1041：获取所述预设足部关键点的当前位置信息。
[0092]
双足机器人获取预设足部关键点的当前位置信息，其中，预设足部关键点可以包括左足部关键点和右足部关键点。预设足部关键点的当前位置信息可以为坐标的形式。
[0093]
s1042：基于所述当前位置信息、所述目标质心位置信息和所述预设逆运动学算法，确定所述双足机器人的目标行走关节角度信息
[0094]
双足机器人基于足部关键点的当前位置信息、以及目标质心位置信息和预设逆运动学算法，可以计算得到双足机器人的目标行走关节角度信息，目标行走关节角度信息用于控制所述双足机器人行走。举例来说，通过逆运动学计算可获得到两条腿的关节角度信息为θ
l
＝[θ
l1
θ
l2
θ
l3
θ
l4
θ
l5
θ
l6
]
t
与θ
r
＝[θ
r1
θ
r2
θ
r3
θ
r4
θ
r5
θ
r6
]
t
，从而实现机器人质心位置的修改
控制。
[0095]
本申请实施例中，在预设周期内，获取双足机器人的质心与预设足部关键点之间的距离信息，以及获取初始质心位置信息；基于所述距离信息和预设计算策略，计算质心位置偏移量；基于所述质心位置偏移量调整所述初始质心位置信息，得到所述双足机器人的目标质心位置信息；基于所述目标质心位置信息和预设逆运动学算法，确定所述双足机器人的目标行走参数；所述目标行走参数用于控制所述双足机器人行走。上述方法，通过获取质心位置偏移量，从而调整双足机器人质心位置到双脚中间，使得机器人在上坡时可以稳定的行走。
[0096]
请参见图5，图5是本申请第二实施例提供的另一种双足机器人行走的控制方法的示意流程图。本实施例中双足机器人行走的控制方法的执行主体为双足机器人。为了更准确的获取质心位置偏移量，本实施例与第一实施例之间的区别在于s202～s204，其中，本实施例中的s201与第一实施例中的s101相同，本实施例中的s205～s206与第一实施例中的s103～s104相同，s202～s204是s102的进一步细化。如图5所示，s202～s204具体如下：
[0097]
s202：基于所述第一距离信息和所述第三距离信息，确定在x轴方向上的第一质心位置偏移量。
[0098]
在本实施例中，预设足部关键点包括左足部关键点和右足部关键点，距离信息包括第一距离信息、第二距离信息、第三距离信息和第四距离信息，第一距离信息为在x轴方向上质心与左足部关键点之间的距离信息，第二距离信息为在y轴方向上所述质心与左足部关键点之间的距离信息，第三距离信息为在x轴方向上质心与所述右足部关键点之间的距离信息，第四距离信息为在y轴方向上质心与右足部关键点之间的距离信息。其中，本实施例中，机器人的正前方定义为x轴的正向，与x轴垂直的机器人的左右方向定义为y轴。
[0099]
双足机器人基于x轴方向行走计算系数、预设的行走控制参数和当前加速度信息，确定在x轴方向上的第一质心位置偏移量。双足机器人基于第一距离信息dlx和第三距离信息drx，确定x轴方向行走计算系数，举例来说，x轴方向行走计算系数为dx，则dx＝0.5
×
(dlx+drx)。上述公式只是对获取x轴方向行走计算系数的方法进行举例，并不限于上述一种方式来获取x轴方向行走计算系数。下面，对基于x轴方向行走计算系数、预设的行走控制参数和当前加速度信息确定在x轴方向上的第二质心位置偏移量的过程进行说明。xacc指的是x轴方向上的加速度信息，kp、kd为预设的行走控制参数，xvel为x轴方向上的目标速度，xvel0为当前时刻x轴方向上的初始速度，deltax为x轴方向上的第一质心位置偏移量，xd为初始质心位置信息，则：
[0100]
xacc＝kp
×
(0-dx)+kd
×
(0-xvel)
[0101]
xvel＝xvel0+xacc
×
t
[0102]
deltax＝xvel
×
t+0.5
×
xacc
×
t
[0103]
s203：基于所述第二距离信息和所述第四距离信息确定距离平均值信息；所述距离平均值信息包括第一距离平均值、第二距离平均值；所述第一距离平均值为在y轴方向上所述质心与所述左足部关键点之间的距离信息的平均值；所述第二距离平均值为在y轴方向上所述质心与所述右足部关键点之间的距离信息的平均值。
[0104]
在本实施例中，双足机器人获取一个步态周期内的第二距离信息和第四距离信息，也就说是，在y轴方向上的数据为预设步态周期内采集的数据。双足机器人第二距离信
息和第四距离信息确定距离平均值信息，距离平均值信息包括第一距离平均值、第二距离平均值，第一距离平均值为在y轴方向上质心与左足部关键点之间的距离信息的平均值，第二距离平均值为在y轴方向上质心与右足部关键点之间的距离信息的平均值。对距离信息进行平均值计算，得到距离平均值信息，距离平均值信息包括第一距离平均值、第二距离平均值第一距离平均值可以记为dly_avg、第二距离平均值可以记为dry_avg。
[0105]
为了提升获取到的距离信息的数据质量，保证距离信息的数量固定，s203可以包括：当所述距离信息对应的数组长度等于预设数组长度时，基于所述距离信息确定距离平均值信息；所述距离信息平均值为所述第二距离信息和所述第四距离信息的平均值。在本实施例中，所述距离信息对应的距离信息平均值为第二距离信息和第四距离信息的平均值，第二距离信息为在y轴方向上质心与左足部关键点之间的距离信息，第四距离信息为在y轴方向上质心与右足部关键点之间的距离信息。双足机器人中预设了数组长度，预设数组长度根据双足机器人的步态周期确定，预设数组长度的数据为双足机器人在一个步态周期内采集到的第二距离信息和第四距离信息。当所述距离信息对应的数组长度等于预设数组长度时，此时不用对距离信息进行更新，则基于距离信息确定距离平均值信息。
[0106]
s204：基于所述距离平均值信息和预设的行走控制参数确定在y轴方向上的第二质心位置偏移量。
[0107]
双足机器人中预先存储预设的行走控制参数，其中，预设的行走控制参数为双足机器人的控制器参数，预设的行走控制参数用于在双足机器人控制行走。双足机器人基于距离平均值信息和预设的行走控制参数确定在y轴方向上的第二质心位置偏移量。
[0108]
为了更准确的获取质心位置偏移量，s203可以包括s2031～s2033，如图6所示，s2031～s2033具体如下：
[0109]
s2031：获取当前加速度信息。
[0110]
双足机器人获取当前加速度信息，其中，当前加速度信息可以包括y轴方向上的加速度信息。y轴方向上的加速度信息可以用yacc来表示。
[0111]
s2032：基于所述第一距离平均值和所述第二距离平均值，确定y轴方向行走计算系数。
[0112]
双足机器人基于第一距离平均值和第二距离平均值，确定y轴方向行走计算系数，举例来说，y轴方向行走计算系数为dy，第一距离平均值可以记为dly_avg，第二距离平均值可以记为dry_avg，则dy＝0.5
×
(dly_avg+dry_avg)。上述公式只是对获取y轴方向行走计算系数的方法进行举例，并不限于上述一种方式来获取y轴方向行走计算系数。
[0113]
s2033：基于所述y轴方向行走计算系数、所述预设的行走控制参数和所述当前加速度信息，确定在y轴方向上的第二质心位置偏移量。
[0114]
双足机器人基于y轴方向行走计算系数、预设的行走控制参数和当前加速度信息，确定在y轴方向上的第二质心位置偏移量，其中，下面，对基于y轴方向行走计算系数、预设的行走控制参数和当前加速度信息确定在y轴方向上的第二质心位置偏移量的过程进行说明。yacc指的是y轴方向上的加速度信息，kp、kd为预设的行走控制参数，yvel为y轴方向上的目标速度，yvel0为当前时刻y轴方向上的初始速度，deltay为y轴方向上的第二质心位置偏移量，yd为初始质心位置信息，则：
[0115]
yacc＝kp
×
(0-dy)+kd
×
(0-yvel)
[0116]
yvel＝yvel0+yacc
×
t
[0117]
deltay＝yvel
×
t+0.5
×
yacc
×
t
[0118]
请参见图7，图7是本申请第三实施例提供的另一种双足机器人行走的控制方法的示意流程图。本实施例中双足机器人行走的控制方法的执行主体为双足机器人。为了提升获取到的距离信息的数据质量，保证距离信息的数量固定，从而更准确的获取质心位置偏移量，提升双足机器人的稳定性，本实施例与第二实施例之间的区别在于s303～s304，本实施例中s301～s302与第二实施例中的s201～s202相同，本实施例中的s305～s307与第二实施例中的s204～s206相同，s303～s304在s302之后执行即可。如图7所示，s303～s304具体如下：
[0119]
s303：当所述距离信息对应的数组长度大于预设数组长度时，获取目标第一距离信息和目标第二距离信息，将所述目标第一距离信息和所述目标第二距离信息标记为目标距离信息。
[0120]
双足机器人当检测到当所述距离信息对应的数组长度大于预设数组长度时，获取目标第一距离信息和目标第二距离信息，将目标第一距离信息和目标第二距离信息标记为目标距离信息。目标第一距离信息、目标第二距离信息是在已经获取到距离信息之后，获取到的新的距离信息数据。为了保证距离信息对应的数组长度的固定，即保证距离信息为一个步态周期内采集的数据，所以当获取到新的数据时，可以删除当前距离信息中最早接收到的数据，然后添加新的数据。
[0121]
在本实施例中，目标第一距离信息为在y轴方向上质心与左足部关键点之间的距离信息，目标第二距离信息为在y轴方向上质心与右足部关键点之间的距离信息。双足机器人中预设了目标第一距离信息和目标第二距离信息两者对应的目标距离信息平均值对应的预设阈值，当检测到目标第一距离信息和目标第二距离信息两者对应的目标距离信息平均值大于或等于预设阈值时，将目标第一距离信息、目标第二距离信息标记为目标距离信息。
[0122]
s304：基于预设筛选条件从所述距离信息中选定待删除距离信息，并删除所述待删除距离信息，基于所述目标距离信息得到更新后的距离信息。
[0123]
双足机器人基于预设筛选条件从距离信息中选定待删除距离信息，从距离信息中选定待删除距离信息，待删除距离信息即为将要被删除的距离信息，可以将获取时间最早的距离信息标记为待删除距离信息。双足机器人删除待删除距离信息，然后基于目标距离信息和除待删除距离信息以外的距离信息生成一个新的距离信息，举例来说，[a,b,c,d]为当前一个周期内的距离信息，现在又采集到目标距离信息为e，此时会将a删除，然后得到新的距离信息为[b,c,d,e]。
[0124]
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，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
[0125]
请参见图8，图8是本申请第四实施例提供的一种双足机器人的示意图。包括的各单元用于执行图1、图3～图7对应的实施例中的各步骤。具体请参阅图1、图3～图7各自对应的实施例中的相关描述。为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分。参见图8，双足机器人8包括：
[0126]
获取单元810，用于获取双足机器人的质心与预设足部关键点之间的距离信息，以及获取初始质心位置信息；所述距离信息的数量至少为两个；
[0127]
计算单元820，用于基于所述距离信息和预设计算策略，计算质心位置偏移量；
[0128]
第一处理单元830，用于基于所述质心位置偏移量调整所述初始质心位置信息，得到所述双足机器人的目标质心位置信息；
[0129]
第二处理单元840，用于基于所述目标质心位置信息和预设逆运动学算法，确定所述双足机器人的目标行走参数；所述目标行走参数用于控制所述双足机器人行走。
[0130]
进一步地，所述预设足部关键点包括左足部关键点和右足部关键点；所述距离信息包括第一距离信息、第二距离信息、第三距离信息和第四距离信息；所述第一距离信息为在x轴方向上所述质心与所述左足部关键点之间的距离信息，所述第二距离信息为在y轴方向上所述质心与所述左足部关键点之间的距离信息，所述第三距离信息为在x轴方向上所述质心与所述右足部关键点之间的距离信息，所述第四距离信息为在y轴方向上所述质心与所述右足部关键点之间的距离信息；
[0131]
计算单元820，包括：
[0132]
第一确定单元，用于基于所述第一距离信息和所述第三距离信息，确定在x轴方向上的第一质心位置偏移量；
[0133]
第二确定单元，用于基于所述第二距离信息和所述第四距离信息确定距离平均值信息；所述距离平均值信息包括第一距离平均值、第二距离平均值；所述第一距离平均值为在y轴方向上所述质心与所述左足部关键点之间的距离信息的平均值；所述第二距离平均值为在y轴方向上所述质心与所述右足部关键点之间的距离信息的平均值；
[0134]
第三确定单元，用于基于所述距离平均值信息和预设的行走控制参数确定在y轴方向上的第二质心位置偏移量。
[0135]
进一步地，所述第三确定单元，具体用于：
[0136]
获取当前加速度信息；
[0137]
基于所述第一距离平均值和所述第二距离平均值，确定y轴方向行走计算系数；
[0138]
基于所述y轴方向行走计算系数、所述预设的行走控制参数和所述当前加速度信息，确定在y轴方向上的第二质心位置偏移量。
[0139]
进一步地，获取单元810，具体用于：
[0140]
获取所述双足机器人的当前行走参数信息；
[0141]
基于所述当前行走参数信息、预设连接杆长度信息和预设正运动学算法，计算得到所述质心与所述预设足部关键点之间的距离信息。
[0142]
进一步地，
[0143]
所述第二确定单元，具体用于：
[0144]
当所述距离信息对应的数组长度等于预设数组长度时，基于所述距离信息确定距离平均值信息；所述距离信息平均值为所述第二距离信息和所述第四距离信息的平均值。
[0145]
进一步地，所述第一确定单元，具体还用于：
[0146]
当所述距离信息对应的数组长度大于预设数组长度时，获取目标第一距离信息和目标第二距离信息，将所述目标第一距离信息和所述目标第二距离信息标记为目标距离信息；
[0147]
基于预设筛选条件从所述距离信息中选定待删除距离信息，并删除所述待删除距离信息，基于所述目标距离信息得到更新后的距离信息。
[0148]
进一步地，第二处理单元840，具体用于：
[0149]
获取所述预设足部关键点的当前位置信息；
[0150]
基于所述当前位置信息、所述目标质心位置信息和所述预设逆运动学算法，确定所述双足机器人的目标行走关节角度信息。
[0151]
图9是本申请第五实施例提供的双足机器人的示意图。如图9所示，该实施例的双足机器人9包括：处理器90、存储器91以及存储在所述存储器91中并可在所述处理器90上运行的计算机程序92，例如双足机器人行走的控制程序。所述处理器90执行所述计算机程序92时实现上述各个双足机器人行走的控制方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤101至104。或者，所述处理器90执行所述计算机程序92时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图8所示模块810至840的功能。
[0152]
示例性的，所述计算机程序92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91中，并由所述处理器90执行，以完成本申请。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92在所述无线节点设备9中的执行过程。例如，所述计算机程序92可以被分割成获取单元、计算单元、第一处理单元、第二处理单元，各单元具体功能如下：
[0153]
获取单元，用于获取双足机器人的质心与预设足部关键点之间的距离信息，以及获取初始质心位置信息；所述距离信息的数量至少为两个；
[0154]
计算单元，用于基于所述距离信息和预设计算策略，计算质心位置偏移量；
[0155]
第一处理单元，用于基于所述质心位置偏移量调整所述初始质心位置信息，得到所述双足机器人的目标质心位置信息；
[0156]
第二处理单元，用于基于所述目标质心位置信息和预设逆运动学算法，确定所述双足机器人的目标行走参数；所述目标行走参数用于控制所述双足机器人行走。
[0157]
所述双足机器人可包括，但不仅限于，处理器90、存储器91。本领域技术人员可以理解，图9仅仅是双足机器人9的示例，并不构成对双足机器人9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。
[0158]
所称处理器90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。
[0159]
所述存储器91可以是所述双足机器人9的内部存储单元，例如双足机器人9的硬盘或内存。所述存储器91也可以是所述双足机器人9的外部存储设备，例如所述双足机器人9上配备的插接式硬盘，智能存储卡(smart media card,smc)，安全数字(secure digital,sd)卡，闪存卡(flash card)等。进一步地，所述存储器91还可以既包括所述双足机器人9的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器91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91还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
[0160]
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。
[0161]
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。
[0162]
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申请的范围。
[0163]
在本申请所提供的实施例中，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。
[0164]
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。
[0165]
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，也可以采用软件功能单元的形式实现。
[0166]
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，本申请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电载波信号和电信信号。
[0167]
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，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申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。