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龍圖騰網(wǎng)恭喜廣州市優(yōu)普計算機有限公司申請的專利一種四足機器人穩(wěn)定運動的控制方法及系統(tǒng)獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號為：CN115755594B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-05-13發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請?zhí)?專利號為：202211266621.5，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G05B13/04；該發(fā)明授權(quán)一種四足機器人穩(wěn)定運動的控制方法及系統(tǒng)是由袁進波設(shè)計研發(fā)完成，并于2022-10-17向國家知識產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請。

本一種四足機器人穩(wěn)定運動的控制方法及系統(tǒng)在說明書摘要公布了：本發(fā)明涉及機器人控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種四足機器人穩(wěn)定運動的控制方法及系統(tǒng)，其方法包括根據(jù)采樣時間間隔對四足機器人當前狀態(tài)和地面反作用力進行采樣，并進行優(yōu)化處理；將優(yōu)化后的當前狀態(tài)和地面反作用力，代入所述四足機器人的動力學模型，得到預測時域內(nèi)一系列采樣點的足底反力期望值；將第一個足底反力期望值，代入所述四足機器人的修正學模型，得到最終的足底反力期望值；將最終的足底反力期望值反饋給所述四足機器人的底層控制器，所述底層控制器用于控制所述四足機器人的關(guān)節(jié)電機，以使所述四足機器人運動。本發(fā)明能使四足機器人在進行更多元、更自由的運動性能和姿態(tài)時，依舊保持自身的平穩(wěn)和移動的順暢。

本發(fā)明授權(quán)一種四足機器人穩(wěn)定運動的控制方法及系統(tǒng)在權(quán)利要求書中公布了：1.一種四足機器人穩(wěn)定運動的控制方法，其特征在于，包括以下步驟：S1、根據(jù)采樣時間間隔對四足機器人當前狀態(tài)和地面反作用力進行采樣，并對采樣的四足機器人當前狀態(tài)和地面反作用力進行優(yōu)化處理；S2、將優(yōu)化后的當前狀態(tài)和地面反作用力，代入所述四足機器人的動力學模型，得到預測時域內(nèi)一系列采樣點的足底反力期望值；S3、將第一個足底反力期望值，代入所述四足機器人的修正學模型，得到最終的足底反力期望值；S4、將最終的足底反力期望值反饋給所述四足機器人的底層控制器，所述底層控制器用于控制所述四足機器人的關(guān)節(jié)電機，以使所述四足機器人運動；在S1中，對采樣的四足機器人當前狀態(tài)和地面反作用力通過優(yōu)化算法進行優(yōu)化處理，所述優(yōu)化算法包括： subjecttoxi+1＝Aixi+Biui,i＝0…k-1 Diui＝0,i＝0…k-1其中，k表示預測時域長度；xi+1,ref表示第i+1個采樣點的系統(tǒng)狀態(tài)向量；Qi表示系統(tǒng)狀態(tài)權(quán)重矩陣；Ri表示系統(tǒng)狀態(tài)權(quán)重矩陣；ui表示i采樣時刻的控制輸入信號，即足底反力f；ci表示足底反力下限；表示足底反力上限；Ci表示輸入信號不等式約束矩陣；Di表示為i時刻與地面沒有接觸的腳設(shè)置足底反力為0；在S2中，所述動力學模型由模型預測控制MPC算法對所述四足機器人進行數(shù)學建模，得到所述動力學模型；所述動力學模型包括以下： 其中p∈R3表示動力學模型在世界坐標系下的位置坐標；m∈R表示動力學模型的質(zhì)量機器人質(zhì)量；g∈R3表示重力加速度；I∈R3表示動力學模型的慣性張量；ω∈R3表示機器人的角速度；R∈R3×3表示從身體坐標系到世界坐標系的旋轉(zhuǎn)變換矩陣；[ω]×∈R3×3表示機器人角速度對應(yīng)的反對稱矩陣；在S3中，所述修正學模型由模型預測控制WBC算法對所述四足機器人進行數(shù)學建模，得到所述修正學模型；所述修正學模型包括： Wfr≥0其中Q1和Q2均表示MPC控制器計算得到的地面反力；frMPC表示MPC控制器計算得到的地面反力；Sf表示浮動基選擇矩陣；W表示增廣的約束矩陣；δf表示浮動基加速度的弛豫變量；表示浮動基受到的地面反作用力的弛豫變量。

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