50、基于力估计的足式机器人交互方法

基于力估计的足式机器人交互方法

在足式导盲机器人的应用场景中，传统导盲方式存在一定局限性，比如软 leash 无法让用户感知机器人是否即将转弯，而且机器人也不能通过 leash 感知用户的操作反馈。为解决这些问题，提出了一种基于力估计的足式导盲机器人交互新方法。

1. 机器人概述

• 设计
  • 机械结构 ：“Little Stronger”是一款受昆虫启发的仿生六足机器人。相较于四足机器人，六足机器人因多了两条腿而具有更好的稳定性。它的六条腿对称分布在身体两侧，每条腿有 3 个自由度，分别由髋关节、大腿关节和小腿关节串联构成，所以机器人总共有 18 个驱动关节。中间的腿安装位置离矢状面稍远，这样既避免了大步奔跑时同侧腿的碰撞，又扩大了由接触腿形成的虚拟支撑三角形，增强了机器人使用三角步态（交错抬起三条腿）时的稳定性，确保机器人的质心（CoM）投影与三角形的重心（CoG）重合。机器人的六条腿分别编号为后右（BR）、后左（BL）、中左（ML）、前左（FL）、前右（FR）和中右（MR）。此外，机器人背部与导杆之间有一个被动关节，用户可以操作导杆，该关节可在矢状面旋转，且具有伸缩和锁定功能。
  • 坐标系统 ：定义了两个坐标系统，机器人的身体坐标系 {B} 固定在机器人中心，世界坐标系 {W} 固定在地面。
  • 动力与通信 ：机器人由 24V 锂电池供电。其运动计算机运行带有 Xenomai 实时内核补丁的 GNU/Linux 操作系统，并通过 EtherCAT 协议与 18