(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210771715.1 (22)申请日 2022.06.30 (71)申请人 杭州云深处科技有限公司 地址 310063 浙江省杭州市西湖区三墩镇 欣然街36号紫金梦想广场3幢6层601 室 (72)发明人 郑麟强　王洎泓　李超　朱秋国　 (74)专利代理 机构 浙江杭州金通专利事务所有 限公司 3 3100 专利代理师 金杭 (51)Int.Cl. B25J 9/16(2006.01) B25J 11/00(2006.01) B62D 57/028(2006.01) (54)发明名称 一种四足机 器人的侧翻方法 (57)摘要 本发明公开了一种四足机器人的侧翻方法， 包括步骤： 将四足机器人的身体和各连杆视为刚 体， 获取四足机器人关节的空间坐标以及关节之 间连杆的长度， 构建第一次简化后的四足机器人 模型； 将四足机器人同一侧的腿简化成一条腿进 行计算； 根据四足机器人准备、 起跳、 落地、 恢复 阶段， 给定四足机器人的质心目标高度、 关节位 置限幅、 关节力矩限幅， 优化形成目标轨迹； 对目 标轨迹进行插值以平滑曲线， 并使目标轨迹中的 轨迹点的时间间隔对应四足机器人的算法周期； 实际运行时计算四足机器人关节前馈力矩， 据此 修正目标轨迹(确认后撰写)。 本发明解决了现有 技术对四足机器人关节一致性和关节性能要求 较高的问题， 保证侧 翻的成功进行； 不会打滑， 落 地平稳。 权利要求书2页 说明书6页 附图4页 CN 115284280 A 2022.11.04 CN 115284280 A 1.一种四足机器人的侧翻方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 将四足机器人的身体和各连杆视为刚体， 获取四足机器人关节的空间坐标以及 关节之 间连杆的长度， 构建第一次简化后的四足机器人模型； 将四足机器人同一侧的腿简化成一条腿进行计算， 完成四足机器人的第二次简化； 根据四足机器人准备阶段、 起跳阶段、 落地阶段、 恢复阶段四个运动阶段， 给定四足机 器人的质心目标高度、 四足机器人的关节位置限幅、 四足机器人的关节力矩限幅， 优化形成 目标轨迹； 对目标轨迹进行插值以平滑曲线， 并使目标轨迹中的轨迹点的时间间隔对应四足机器 人的算法周期； 实际运行时计算四足机器人关节前馈力矩， 据此修 正目标轨 迹。 2.根据权利要求1所述的四足机器人的侧翻方法， 其特征在于： 所述关节包括侧摆关 节、 髋关节、 膝关节。 3.根据权利要求2所述的四足机器人的侧翻方法， 其特征在于： 所述 四足机器人准备阶 段、 起跳阶段、 落 地阶段、 恢复阶段四个运动阶段， 分别具有以下性质， 准备阶段， 初速度 为零， 侧摆关节角度 为0， 髋关节角度 为‑π～‑1/2π， 膝关节角度 为1/2 π～5/6π， 在保证四足机器人腿不向外拐或者向内收的前提下， 降低四足机器人的质心高 度； 起跳阶段， 横滚角为20 ‑70°， 单侧的腿离地， 同时离地前该侧腿的髋关节和膝关节未完 全打开； 落地阶段， 率先离地的单侧腿落地， 且落地点位于该侧腿在准备阶段的位置， 另一侧的 腿仍在空中； 恢复阶段， 横滚角为360 °， 双侧腿均着地， 双侧腿的侧摆关节角度为0， 髋关节角度为 ‑π ～‑1/2π， 膝关节角度为1/2π～5/6π， 在保证四足机器人腿不向外拐或者向内收的前提下， 降低四足机器人的质心高度至准备阶段的质心高度。 4.根据权利要求1所述的四足机器人的侧翻方法， 其特征在于： 所述实际运行时计算 四 足机器人关节前馈力矩步骤中， 其中， rdoffset＝[lbodyx， 0， 0]； rd＝[0， yd， zd]； vd＝[0， dyd， dzd]； 为笛卡尔坐标系下四足机器人 该腿的转置雅克比矩阵； r为四足机器人质心实时位置； v为四足机器人质心实时速度； lbodyx为四足机器人模型身体长度； kpbody， kdbody为根据实际需要调整的身体闭环控制参数。 5.根据权利要求4所述的四足机器人的侧翻方法， 其特征在于： 所述修正目标轨迹步骤 中， Tgoal＝kpjoint(pleft‑pjoint)+kdjoint(vleft‑vjoint)+Tfl权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115284280 A 2其中， pjoint， vjoint为各关节实时位置和速度； kpjoint， kdjoint为根据实际需要调整的关节闭环控制参数。 6.根据权利要求5所述的四足机器人的侧翻方法， 其特征在于： 还包括以下步骤， 将 pleft， vleft， kpjoint， kdjoint， Tfl下发至各 关节驱动器， 各关节驱动器采样得到当前的关节状态 信息pjoint， vjoint。 7.根据权利要求3所述的四足机器人的侧翻方法， 其特征在于： 相邻 两个阶段之间设计 20‑80个时间步， 每个时间步为0.005 ‑0.1s； 目标轨迹进行样条插值后， 轨迹点的时间间隔 为0.5‑5ms。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115284280 A 3