【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及機器人，尤其涉及一種基于反步控制的單腿機器人落地緩沖方法及系統。
技術介紹
1、腿足式機器人具有較強的靈活性以及運動性能，但是機器人在跳躍、奔跑時足端與地面會發生碰撞產生較大的作用力，因此需要對機器人腿部進行控制，使足式機器人的腿部呈現一定的柔順性。足式機器人運動時的柔順性能夠在一定程度上保護機器人的機械結構、傳感器元件不受損壞，與此同時也能夠提高機器人控制系統的動態穩定性以及對于未知環境的適應性。
2、單腿機器人的控制方式通常分為位置控制與力控制，位置控制具有準確性高、運行計算速度快等特點，對控制系統的硬件要求較低，能夠便于實現。力控制方法的雖然控制精度低于位置控制，運算方式更為復雜，但是在機器人與復雜環境的接觸時能夠使機器人具有更高的柔順性，因此力控制方法能更好地適用于落地緩沖中。目前常見的力控制方法為阻抗控制方法，而阻抗控制方法應用于落地緩沖中容易出現機器人足端與地面發生多次碰撞的問題，導致落地緩沖效果不理想。
技術實現思路
1、針對上述問題，本專利技術提供了一種基于反步控制的單腿機器人落地緩沖方法及系統。
2、第一方面，本專利技術提供了一種基于反步控制的單腿機器人落地緩沖方法，具體是：
3、依據單腿機器人上的傳感器數據將落地緩沖分為三個階段，分別為下落階段、緩沖階段、恢復階段；
4、利用反步控制對緩沖階段和恢復階段的單腿機器人進行運動規劃；從而減少單腿機器人在落地緩沖過程中與地面發生碰撞的次數，降低單腿機器人足端
5、第二方面，本專利技術提供了一種基于反步控制的單腿機器人落地緩沖系統，包括
6、階段判斷單元，用于依據單腿機器人上的傳感器數據將落地緩沖分為三個階段，分別為下落階段、緩沖階段、恢復階段；
7、運動規劃單元，利用反步控制對緩沖階段和恢復階段的單腿機器人進行運動規劃；從而減少單腿機器人在落地緩沖過程中與地面發生碰撞的次數，降低單腿機器人足端受到的沖擊力。
8、本專利技術的有益效果：反步控制能夠將單腿機器人系統拆分成多個低階子系統，并對每個子系統設計李雅普諾夫函數以及虛擬控制輸入，使單腿機器人系統對外部擾動具有更強的魯棒性。足式機器人落地緩沖過程中受到的沖擊力可以近似為外部擾動，將反步控制應用于單腿機器人落地緩沖方法中能夠具有更好的緩沖效果。
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1.一種基于反步控制的單腿機器人落地緩沖方法，其特征在于：
2.根據權利要求1所述的一種基于反步控制的單腿機器人落地緩沖方法，其特征在于：當單腿機器人髖關節下落速度大于0，足端壓力傳感器數據等于0并且機器人實際腿部長度與期望腿部長度相等時，判定為下落階段。
3.根據權利要求2所述的一種基于反步控制的單腿機器人落地緩沖方法，其特征在于：通過髖關節處安裝的測距傳感器，采用差分計算來獲取所述髖關節下落速度。
4.根據權利要求1所述的一種基于反步控制的單腿機器人落地緩沖方法，其特征在于：當機器人髖關節下落速度大于0，足端壓力傳感器數據大于足式機器人自身重力并且機器人實際腿部長度小于期望腿部長度時，判定為緩沖階段。
5.根據權利要求4所述的一種基于反步控制的單腿機器人落地緩沖方法，其特征在于：給機器人足端施加一個豎直向上的虛擬力，所述虛擬力由反步控制計算得到，通過該虛擬力使機器人髖關節沿著重力方向向下運動，同時使髖關節下落速度從最大減小為0；
6.根據權利要求5所述的一種基于反步控制的單腿機器人落地緩沖方法，其特征在于：所述的虛擬
7.根據權利要求1所述的一種基于反步控制的單腿機器人落地緩沖方法，其特征在于：當機器人髖關節下落速度等于0，足端壓力傳感器數據等于足式機器人自身重力并且機器人實際腿部長度小于期望腿部長度時，判定為恢復階段。
8.根據權利要求7所述的一種基于反步控制的單腿機器人落地緩沖方法，其特征在于：給機器人足端施加一個豎直向上的虛擬力，所述虛擬力由反步控制計算得到；
9.根據權利要求8所述的一種基于反步控制的單腿機器人落地緩沖方法，其特征在于：所述的虛擬力計算如下：
10.一種基于反步控制的單腿機器人落地緩沖系統，其特征在于，包括：
...【技術特征摘要】
1.一種基于反步控制的單腿機器人落地緩沖方法，其特征在于：
2.根據權利要求1所述的一種基于反步控制的單腿機器人落地緩沖方法，其特征在于：當單腿機器人髖關節下落速度大于0，足端壓力傳感器數據等于0并且機器人實際腿部長度與期望腿部長度相等時，判定為下落階段。
3.根據權利要求2所述的一種基于反步控制的單腿機器人落地緩沖方法，其特征在于：通過髖關節處安裝的測距傳感器，采用差分計算來獲取所述髖關節下落速度。
4.根據權利要求1所述的一種基于反步控制的單腿機器人落地緩沖方法，其特征在于：當機器人髖關節下落速度大于0，足端壓力傳感器數據大于足式機器人自身重力并且機器人實際腿部長度小于期望腿部長度時，判定為緩沖階段。
5.根據權利要求4所述的一種基于反步控制的單腿機器人落地緩沖方法，其特征在于：給機器人足端施加一個豎直向上的虛擬力，所述虛擬力由...
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