仿人机器人身体姿态角度误差的补偿方法和装置

摘要

本发明公开了一种仿人机器人身体姿态角度误差的补偿方法和装置，属于机器人领域。所述方法包括：检测单元检测仿人机器人俯仰角度误差；将俯仰角度误差设置为踝关节规划值的补偿角度值。所述装置包括：角度误差确定模块，用于检测和处理俯仰角度误差；角度误差补偿模块，用于将确定的俯仰角度误差利用踝关节俯仰方向自由度进行补偿。本发明提供的补偿方法和装置能够补偿仿人机器人快速、连续、定目标点作业过程中身体姿态俯仰角度误差，保证了仿人机器人作业时的快速性和末端姿态精度。

主权项

一种仿人机器人身体姿态误差的补偿方法，其中所述仿人机器人具有关节，所述方法包括以下步骤：对所述仿人机器人的关节的动作进行规划；检测与所述仿人机器人的所述动作相关的参数信息，所述参数信息为要求的动作完成时间；根据所述参数信息确定所述仿人机器人的角度误差，所述角度误差为俯仰角度误差；将所述角度误差设置为所述关节的动作规划值的补偿角度值；其中，所述确定仿人机器人的角度误差的步骤包括：检测仿人机器人动作规划时刻和动作完成时刻t_i的身体姿态俯仰角度Q_i；根据实验记录的身体姿态俯仰角度Q_i，取得一次作业过程的误差数据组(t₀，e₀)，(t₁，e₁)，……(t_m‑1，e_m‑1)，包含俯仰角度误差、要求的动作完成时间；剔除掉重复的数据，则新的误差数据组为(t₀，e₀)，(t₁，e₁)，……(t_b‑1，e_b‑1)，b为新的误差数据组数量，且t_min＝t₀＜t_i＜……＜t_b‑1＝t_max；用实验方法获得若干组机器人作业要求的动作完成时间不同时，机器人身体姿态俯仰角度误差数据组，并通过处理使得到的新的数据组能在可能的取值范围内连续取值，构造出数据组中俯仰角度误差与要求的动作完成时间的对应关系；其中，构造出数据组中俯仰角度误差与要求的动作完成时间的对应关系的过程包括：对数据组(t₀，e₀)，(t₁，e₁)，……(t_b‑1，e_b‑1)构造一组基函数l_i(t)(i＝0，1，……，b‑1)，每个l_i(t)满足：且l_i(t)在每个小区间[t_j，t_j+1](j＝0，1，……b‑2)上是线性函数；l_i(t)(i＝1，2，……b‑2)的表达式如下：插值公式为：当一次作业任务确定时，作业要求的动作完成时间也被确定下来，假设为时间t，t可在区间[t_min，t_max]内任意取值；确定角度误差的计算公式为：其中t为实际作业时要求的动作完成时间，e为实际作业时动作完成时刻身体俯仰角度相对于规划时刻俯仰角度的角度误差，e_i为实验获取的已知的误差数据组确定的俯仰角度误差，l_i(t)为插值公式确定的基函数。