一种足式机器人控制环优先级策略的制作方法

本发明属于机器人控制，具体地说是一种足式机器人控制环优先级策略。

背景技术：

1、足式机器人是指具有足部结构，且能根据不同地形自动改变形态的移动机器人，足式机器人因地形适应能力极强，能在复杂路面行走，而应用非常广泛，足式机器人在运动时，为了提高其运动的效果，通常会配置控制环的优先级策略，使得足式机器人可以根据策略的优先级来进行相应的活动；

2、然而，现有足式机器人的优先级策略大多是采用x轴速度，y轴速度，yaw角，和pitch角的控制和控制优先级，但是现有的足式机器人大多缺少姿态角roll角的控制，使得当roll方向角度过大会导致足式机器人失去正常控制，极易导致足式机器人出现姿态角过大的异常导致倾倒(失控)的情况，进而导致机器人姿态稳定性和安全性较差，为此，本工作人员提出了一种足式机器人控制环优先级策略。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明提供一种足式机器人控制环优先级策略，以解决现有技术中当roll方向角度过大会导致足式机器人失去正常控制，极易导致足式机器人出现姿态角过大的异常导致倾倒(失控)的情况，进而导致机器人姿态稳定性和安全性较差等问题。

2、一种足式机器人控制环优先级策略，包括以下步骤：

3、首先对足式机器人设置速度的各类环路的控制指令，并将各类环路的控制指令进行优先级级数设置；

4、步骤二：接着足式机器人控制的指令结合限幅和优先级控制比例对期望的指令进行限制，确保在有限的动力系统条件下满足姿态和位置控制；

5、步骤三：最后将各类环路的控制指令的优先级级数继承到足式机器人平台中。

6、优选的，所述足式机器人可以为双足机器人、四足机器人、六足机器人和轮腿式机器人等机器人平台，主要应用于机器人运动控制，机器人运动性能和稳定性能的提升的控制环优先级策略。

7、优选的，所述机器人的运动由水平运动的位置环和姿态控制的姿态环组成，水平运动包括沿x轴正方向、负方向运动，运动距离由x轴位置环控制，速度由x轴速度环控制；水平运动沿y轴正方向、负方向运动，运动距离由y轴位置环控制，速度由y轴速度环控制；水平运动绕z轴方向的yaw航向运动控制。

8、优选的，所述机器人运动的姿态控制包括绕x轴方向的roll姿态角控制，绕y轴方向的pitch姿态角控制，姿态角变化速度叫姿态角速率由姿态角速率环控制，姿态角用姿态环控制，姿态角速率环简称角速率环。

9、优选的，所述姿态控制的优先级为：

10、a.姿态角速率环优先级>姿态角度环优先级；

11、b.水平速度环优先级>水平位置环优先级；

12、c.roll&pitch角速率优先级>x轴、y轴速度优先级>yow角速率优先级。

13、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

14、1、本发明的机器人在有限动力系统性能下，通过该方法可提高机器人姿态稳定性和安全性。

15、2、本发明通过该控制环的优先级策略，可以提高机器人的极限速度和操控性。

16、3、本发明通过软件方法实现，无需增加额外硬件系统，且无需增加机器人总量和成本，实用性较高。

技术特征：

1.一种足式机器人控制环优先级策略，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述足式机器人控制环优先级策略，其特征在于：所述足式机器人可以为双足机器人、四足机器人、六足机器人和轮腿式机器人等机器人平台，主要应用于机器人运动控制，机器人运动性能和稳定性能的提升的控制环优先级策略。

3.如权利要求2所述足式机器人控制环优先级策略，其特征在于：所述机器人的运动由水平运动的位置环和姿态控制的姿态环组成，水平运动包括沿x轴正方向、负方向运动，运动距离由x轴位置环控制，速度由x轴速度环控制；水平运动沿y轴正方向、负方向运动，运动距离由y轴位置环控制，速度由y轴速度环控制；水平运动绕z轴方向的yaw航向运动控制。

4.如权利要求3所述足式机器人控制环优先级策略，其特征在于：所述机器人运动的姿态控制包括绕x轴方向的roll姿态角控制，绕y轴方向的pitch姿态角控制，姿态角变化速度叫姿态角速率由姿态角速率环控制，姿态角用姿态环控制，姿态角速率环简称角速率环。

5.如权利要求4所述足式机器人控制环优先级策略，其特征在于：所述姿态控制的优先级为：

技术总结
本发明属于机器人控制技术领域，提供了一种足式机器人控制环优先级策略，包括以下步骤：首先对足式机器人设置速度的各类环路的控制指令，并将各类环路的控制指令进行优先级级数设置；步骤二：接着足式机器人控制的指令结合限幅和优先级控制比例对期望的指令进行限制；步骤三：最后将各类环路的控制指令的优先级级数继承到足式机器人平台中；本发明通过软件方法实现，无需增加额外硬件系统，且无需增加机器人总量和成本，实用性较高，同时在有限动力系统性能下，通过该方法可提高机器人姿态稳定性和安全性。

技术研发人员：杨冠华
受保护的技术使用者：杭州派新未来科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/24