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CN104793621A 权利要求书 1/2页 1.一种模仿肌肉粘弹性的仿人机器人的粘弹性仿生控制系统,其包括关节执行元件、 关节位置控制部件、粘弹性仿生控制器:其特征在于:当外部环境有干扰时,在ZMP和质心 的轨迹不变的情况下,所述粘弹性仿生控制器调节关节执行元件的轨迹以适应外部环境。 2.根据权利要求1所述的粘弹性仿生控制系统,其中,所述仿人机器人的脚底板处安 装有六维力/力矩传感器用于实时测得所述脚底板所受的力和力矩。 3.根据权利要求2所述的粘弹性仿生控制系统,其中,所述粘弹性仿生控制器依据所 建立的所述仿人机器人的脚底板和地面接触的粘弹性接触模型得到地面作用外力和踝关 节的位姿变化关系: △=(1-e, 其中t=:?为粘度系数,k为弹性系数,△表示所述仿人机器人的腿部末端实际位 姿变化量(6×1),F为受到的地面作用外力,t是受到上述外力时开始计算的时间。 4.根据权利要求3所述的粘弹性仿生控制系统,其中,所述粘弹性仿生控制器通过粘 弹性控制模型 x Az =K f △gx 1-et) m, △0y my L△9z3 Lmx」 ,其中,K=1/k; 得到踝关节位置和姿态的变量,得出踝关节的位置和姿态: P(t+1)=P(t)+△P(t) 之后通过逆运动学计算得出每个关节的执行角度,并控制关节执行元件的执行。 5.根据权利要求4所述的粘弹性仿生控制系统,当受到外力F时,粘弹性内力Ft= F*(1-et/T),踝关节的位置和姿态的增量为△=Fex/k: 当受到的外力F消失后,粘弹性内力并未消失,令F。t=F*eT,踝关节的位置和姿态 的增量为△=Fx/k:所述粘弹性内力随时间推移而逐渐减小,从而避免了外力消失时由 于加速度太大而导致的冲击:其中,F,是机器人脚底板受到的外力的平均值,所述粘弹性内 力随时间减小的曲线的形状可通过调节粘度系数ε和弹性系数k实现改变,从而获得不同 的缓冲击效果。 6.一种模仿肌肉粘弹性的仿人机器人行走稳定控制方法,其包括如下步骤: (1)在仿人机器人规划轨迹时,给出ZMP和质心的轨迹: (2)规划仿人机器人的踝关节轨迹; (3)根据规划的所述轨迹计算各个关节执行元件的轨迹并执行: 其特征在于,还具有下述步骤:(4)当外部环境有干扰时,在ZP和质心的轨迹不变的 情况下,调节各个关节执行元件的轨迹以适应外部环境。 7.根据权利要求6所述的仿人机器人行走稳定控制方法,其中,在所述步骤(4)中,还 包括利用所述仿人机器人的脚底板处安装的六维力/力矩传感器实时测得所述脚底板所 受的力和力矩的步骤:以及还包括获得所述仿人机器人的脚底板实时的位置和姿态进而得 2
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