低功耗双足步行移动系统及其步行控制方法

摘要

本发明属于机器人技术领域，特别涉及一种低功耗双足步行移动系统及其步行控制方法。本发明提出了用于所述双足步行移动系统的步行控制器(20)，其中，逻辑状态判断单元(22)通过行走状态检测单元(21)检测安装在足底和膝关节髌骨处的开关信号值，从而控制安装在膝关节的制动装置(14L和14R)松开或者锁闭，同时在髋关节(11)处施加一个间断的、参数化的开环振荡力矩，从而使得摆动大腿带动摆动小腿自然地向前迈步。通过改变振荡力矩参数单元(25)的参数，该系统可以对步幅和步速进行在线调节，实现行走模式转换。本发明充分利用了双足行走的被动特性和自稳定特性，行走步态自然节能，控制方法简单，制造成本低廉。

主权项

一种低功耗双足步行移动系统，包括：一对腿部，用髋关节进行连接，每个腿部由大腿和小腿组成，并由膝关节进行连接，每个小腿下端具有足部；驱动装置，其位于所述髋关节处；制动装置，其位于所述两个腿部的膝关节处，可将所述大腿和小腿锁在一起；检测装置，其用于检测所述足部与地面的接触信息和所述膝部是否伸直的信息；以及步行控制器，其基于检测装置所获得的信息控制所述驱动装置；其特征在于：所述双足步行移动系统在行走的初始时刻必须具有一定的绕着支撑点的初始角动量，以保证双足步行移动系统能够成功迈步；所述步行控制器基于所述检测装置所获得的所述足部与地面的接触信息和所述膝部是否伸直的信息，松开或者锁闭膝关节处的制动装置，并在所述驱动装置处施加一个间断的、可由振幅、频率、相位和偏置四个参数确定的开环正弦振荡力矩，从而使得摆动大腿带动摆动小腿自然地向前迈步。