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公开(公告)号：CN110328670B
公开(公告)日：2022-05-27
申请号：CN201910795099.1
申请日：2019-08-27
申请人： 山东科技大学
IPC分类号： B25J9/16 , B62D57/032
摘要： 一种基于地形模糊自适应的四足机器人静步态规划方法，包括以下步骤：（1）根据机器人落足位置信息计算躯干俯仰角；（2）规划躯干运动轨迹，保证机器人在接下来迈步阶段的稳定性；（3）利用机器人两只前足触地时间对所行走地形的复杂度进行估计，并基于模糊算法实现对躯干运动轨迹规划中的参数进行自主调整；（4）完成一个完整的步态周期，重复整个过程。该方法使四足机器人在行走过程中能够根据地形起伏自主调整躯干的俯仰角，有效地提高了四足机器人摆动足跨越障碍物的高度及其地形适应性；有效地避免了出现速度或加速度突变，而造成机器人失去稳定性的情况；实现了四足机器人对地形变化自适应，有效地提高了四足机器人的地形适应性。
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公开(公告)号：CN110497414B
公开(公告)日：2022-04-26
申请号：CN201910801936.7
申请日：2019-08-27
申请人： 山东科技大学
IPC分类号： B25J9/16 , B62D57/032
摘要： 一种四足机器人连续躯干运动轨迹规划方法，包括以下步骤：（1）将四足机器人在躯干摆动阶段各支撑足投影至平面坐标系{PO}中；（2）根据各支撑足在平面坐标系{PO}中的投影位置及设定的能够改变躯干侧移量的可调整参数，确定躯干运动轨迹的关键路径点；（3）根据确定的躯干运动轨迹的关键路径点以及躯干运动的边界条件，给出躯干运动轨迹的方程。上述方法在实现四足机器人在通过躯干侧方向上运动增加其稳定性的同时，保证躯干一直沿前进方向向前运动且运动的速度、加速度均是连续的；在躯干运动轨迹的规划中，通过增加可调整系数，实现躯干侧移量的灵活调整，不存在任何后退运动，有效地提高了机器人的平均运动速度。
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公开(公告)号：CN110328670A
公开(公告)日：2019-10-15
申请号：CN201910795099.1
申请日：2019-08-27
申请人： 山东科技大学
IPC分类号： B25J9/16 , B62D57/032
摘要： 一种基于地形模糊自适应的四足机器人静步态规划方法，包括以下步骤：（1）根据机器人落足位置信息计算躯干俯仰角；（2）规划躯干运动轨迹，保证机器人在接下来迈步阶段的稳定性；（3）利用机器人两只前足触地时间对所行走地形的复杂度进行估计，并基于模糊算法实现对躯干运动轨迹规划中的参数进行自主调整；（4）完成一个完整的步态周期，重复整个过程。该方法使四足机器人在行走过程中能够根据地形起伏自主调整躯干的俯仰角，有效地提高了四足机器人摆动足跨越障碍物的高度及其地形适应性；有效地避免了出现速度或加速度突变，而造成机器人失去稳定性的情况；实现了四足机器人对地形变化自适应，有效地提高了四足机器人的地形适应性。
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公开(公告)号：CN106695791B
公开(公告)日：2019-02-05
申请号：CN201710017097.0
申请日：2017-01-11
申请人： 山东科技大学
IPC分类号： B25J9/16
摘要： 一种四足仿生机器人连续自由步态生成方法，包括以下步骤：（1）获得地形点云数据，得到地形的高程图，对比预先设立的阈值，判断地形中的不可落足区域；（2）计算机器人各足选定为摆动足时，保证机器人在足摆动阶段稳定性所需要的重心调整量；（3）根据机器人各足的位置，选定摆动足；（4）机器人按照计算的重心调整量主动调整重心至目标位置；（5）结合地形信息与机器人的位置信息，为摆动足选择地形中的相应位置点作为最优落足点；（6）摆动足摆动至最优落足点，当摆动足的足底触底传感器检测到触地，转到步骤（2）。该方法可使机器人避免出现因落足于不可落足区域而造成失稳的情况，从而自主、稳定、快速地通过复杂的崎岖地形。
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公开(公告)号：CN110502857B
公开(公告)日：2022-12-27
申请号：CN201910800870.X
申请日：2019-08-27
申请人： 山东科技大学
IPC分类号： G05D1/02
摘要： 一种面向四足机器人的地形崎岖度在线估计方法，（1）将四足机器人的摆动足运动轨迹分为匀速上升阶段、摆动足向前摆动至目标落足点的正上方阶段以及摆动足下落至碰到地面阶段三个阶段；（2）将四足机器人按照选定的迈步顺序依次完成四只足的迈步运动定义为一个步态周期，将第m‑s个步态周期至第m个步态周期中mti的标准差mσt的平均值作为四足机器人在第m+1个步态周期越过地形的崎岖度估计值Rm+1，并得到第m+1个步态周期中对机器人所行走地形崎岖度变化趋势的估计值pm+1；（3）调整第一阶段中摆动足的抬足高度。该方法在不依靠地形感知设备的情况下，可实现四足机器人对所行走地形崎岖度的实时估计，有效地提高机器人的地形适应性。
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公开(公告)号：CN112571418A
公开(公告)日：2021-03-30
申请号：CN202011473046.7
申请日：2020-12-15
申请人： 山东科技大学
摘要： 一种四足机器人运动状态聚类与自主决策方法，包括以下步骤：（1）记录机器人各足迈步时对应的迈步时间序列进行时域特征提取，记录机器人不同稳定状态时对应的躯干横滚角的变化，进行时域特征提取，并分别将其聚类；（3）建立四足机器人运动性能的综合评价函数；（4）根据综合评价函数，进行四足机器人通过复杂地形的实验，得到机器人自主决策中的相关参数；（5）根据确定的自主决策中的相关参数及机器人运动过程中实时的迈步时间和躯干横滚角信息实现控制参数的自主决策，自主生成与当前行走地形与机器人运动状态相适应的运动。该方法综合利用迈步时间和当前稳定性聚类分析结果，进行自主决策，实现四足机器人对地形的自适应性，保证控制的实时性。
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公开(公告)号：CN111338338A
公开(公告)日：2020-06-26
申请号：CN202010105923.9
申请日：2020-02-20
申请人： 山东科技大学
摘要： 一种基于路面特征聚类分析的机器人速度自适应控制方法，是在复杂路面情况下，基于姿态传感器获取的运动中机器人本体垂直方向的振动加速度信号，采用聚类算法完成对路面信息的聚类分析，获得地面类型所处类别的概率，同时通过获取分析机器人本体的俯仰角信号，对机器人所处的路面坡度进行分类，最终通过决策完成对机器人的自适应速度控制。本发明根据机器人本体的垂直方向振动加速度以及机器人所处路面的坡度实现机器人运动速度的自适应控制，在保证机器人运动的稳定性的前提下实现了机器人运动的高效性，提高了机器人运动控制的总体性能。
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公开(公告)号：CN110497414A
公开(公告)日：2019-11-26
申请号：CN201910801936.7
申请日：2019-08-27
申请人： 山东科技大学
IPC分类号： B25J9/16 , B62D57/032
摘要： 一种四足机器人连续躯干运动轨迹规划方法，包括以下步骤：（1）将四足机器人在躯干摆动阶段各支撑足投影至平面坐标系{PO}中；（2）根据各支撑足在平面坐标系{PO}中的投影位置及设定的能够改变躯干侧移量的可调整参数，确定躯干运动轨迹的关键路径点；（3）根据确定的躯干运动轨迹的关键路径点以及躯干运动的边界条件，给出躯干运动轨迹的方程。上述方法在实现四足机器人在通过躯干侧方向上运动增加其稳定性的同时，保证躯干一直沿前进方向向前运动且运动的速度、加速度均是连续的；在躯干运动轨迹的规划中，通过增加可调整系数，实现躯干侧移量的灵活调整，不存在任何后退运动，有效地提高了机器人的平均运动速度。
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公开(公告)号：CN106695791A
公开(公告)日：2017-05-24
申请号：CN201710017097.0
申请日：2017-01-11
申请人： 山东科技大学
IPC分类号： B25J9/16
CPC分类号： B25J9/1664 , B25J9/1661 , B25J9/1669
摘要： 一种四足仿生机器人连续自由步态生成方法，包括以下步骤：（1）获得地形点云数据，得到地形的高程图，对比预先设立的阈值，判断地形中的不可落足区域；（2）计算机器人各足选定为摆动足时，保证机器人在足摆动阶段稳定性所需要的重心调整量；（3）根据机器人各足的位置，选定摆动足；（4）机器人按照计算的重心调整量主动调整重心至目标位置；（5）结合地形信息与机器人的位置信息，为摆动足选择地形中的相应位置点作为最优落足点；（6）摆动足摆动至最优落足点，当摆动足的足底触底传感器检测到触地，转到步骤（2）。该方法可使机器人避免出现因落足于不可落足区域而造成失稳的情况，从而自主、稳定、快速地通过复杂的崎岖地形。
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公开(公告)号：CN112571418B
公开(公告)日：2022-02-25
申请号：CN202011473046.7
申请日：2020-12-15
申请人： 山东科技大学
摘要： 一种四足机器人运动状态聚类与自主决策方法，包括以下步骤：（1）记录机器人各足迈步时对应的迈步时间序列进行时域特征提取，记录机器人不同稳定状态时对应的躯干横滚角的变化，进行时域特征提取，并分别将其聚类；（3）建立四足机器人运动性能的综合评价函数；（4）根据综合评价函数，进行四足机器人通过复杂地形的实验，得到机器人自主决策中的相关参数；（5）根据确定的自主决策中的相关参数及机器人运动过程中实时的迈步时间和躯干横滚角信息实现控制参数的自主决策，自主生成与当前行走地形与机器人运动状态相适应的运动。该方法综合利用迈步时间和当前稳定性聚类分析结果，进行自主决策，实现四足机器人对地形的自适应性，保证控制的实时性。
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