双脚行走移动体所受地面反向力及关节力矩的推定方法

摘要

一种双脚行走移动体的地面反向力推定方法以及双脚行走移动体的关节力矩推定方法，对腿部(2)的运动状态是单腿支承状态还是两腿支承状态进行依次判断，而且依据双脚行走移动体(1)的重心(G0)的运动方程式，来推定总地面反向力(F)。当是单腿支承状态时，将总地面反向力(F)的推定值不加处理地作为处于着地中的腿部(2)的地面反向力的推定值；当是两腿支承状态时，使用其两腿支承状态的经过时间及双脚行走移动体(1)的移动速度的计测数据、与预先设定的特性数据，对后侧的腿部(2)的地面反向力(Fr)进行求解，并通过从总地面反向力(F)中减去其地面反向力(Ff)，来求解前侧的腿部(2)的地面反向力(Ff)。这样，使用比较简单的手法，就可以高精度即时地把握作用到人等的双脚行走移动体的腿部上的地面反向力或者作用到腿部关节上的力矩。

主权项

1.一种双脚行走移动体的地面反向力推定方法，对作用到双脚行走移动体的各腿部上的地面反向力进行推定的方法，其特征在于，具有：第1步骤，该第1步骤为：对所述双脚行走移动体的腿部的运动状态是处于只有其中一条腿部着地的单腿支承状态，还是两条腿部着地的两腿支承状态进行判断；第2步骤，该第2步骤为：在对所述双脚行走移动体的重心的位置进行依次求解中，还使用该重心的位置的时序数据，对相对于地面而固定的绝对坐标系上的该重心的加速度进行依次求解；第3步骤，该第3步骤为：基于由所述双脚行走移动体的质量、重力加速度、所述重心的加速度、以及总地面反向力所表示的该重心的运动方程式，对该总地面反向力的推定值进行依次求解，其中，所述总地面反向力是作用到各腿部上的地面反向力的合力；第4步骤，该第4步骤为：在每次所述两腿支承状态开始之时，对从其开始时到该两腿部支承状态的结束时为止的经过时间进行依次计测；以及第5步骤，该第5步骤为：至少在各次两腿支承状态的开始之前，对双脚行走移动体的移动速度进行计测；当所述双脚行走移动体处于单腿支承状态时，将所述总地面反向力的推定值作为作用到着地中的单条腿部上的地面反向力的推定值而进行依次求解；当所述双脚行走移动体处于两腿支承状态时，基于预先设定的特性数据，该特性数据反映作用到两腿部当中的一条腿部上的地面反向力相对于所述两腿支承状态的经过时间及双脚行走移动体的移动速度而变化的特性，其中，该一条腿部朝向该双脚行走移动体的前进方向而处于后侧，对作用到该一条腿部上的地面反向力的推定值进行依次求解，并且通过从所述总地面反向力的推定值中减去所求得的该一条腿部的地面反向力的推定值，而对作用到另一条腿部上的地面反向力的推定值进行依次求解。