(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210658354.X (22)申请日 2022.06.10 (71)申请人 清华大学 地址 100084 北京市海淀区双清路3 0号清 华大学清华园北京 100084-82信箱 (72)发明人 张鑫亮　周谷越　贾宇飞　 (74)专利代理 机构 北京路浩知识产权代理有限 公司 11002 专利代理师 张金玲 (51)Int.Cl. B25J 9/16(2006.01) (54)发明名称 机器人运动形态切换方法、 系统及机 器人 (57)摘要 本发明涉及机器人控制技术领域， 提供一种 机器人运动形态切换方法、 系统及机器人， 其中 方法包括： 获取前进区域图像； 基于前进区域图 像， 识别路况， 路况包括： 平坦路面和起伏度大于 预设阈值的非平坦路面； 基于路况， 对机器人的 运动形态进行切换， 运动形态包括： 速度、 高度和 行走方式； 行走方式包括： 在机器人的支撑腿底 部的滚轮收起时， 基于支撑腿交替动作的第一行 走方式， 以及在滚轮伸出时， 基于滚轮的滚动动 作的第二行走方式。 本发明用以解决现有技术中 的因机器人形态切换完全依 赖人工， 所造成的机 器人使用耗时耗力， 且存在安全隐患的缺陷， 实 现机器人基于路况的运动形态的自动切换， 提高 机器人对不同地形场景的自动适应能力， 及智能 化程度。 权利要求书2页 说明书8页 附图1页 CN 114986507 A 2022.09.02 CN 114986507 A 1.一种机器人运动形态切换 方法， 其特 征在于， 包括： 获取前进区域图像； 基于所述前进区域图像， 识别路况， 所述路况包括： 起伏度小于或等于预设阈值的平坦 路面和所述 起伏度大于所述预设阈值的不同所述 起伏度的非平坦路面； 基于所述路况， 对机器人的运动形态进行切换， 所述运动形态包括： 速度、 高度和行走 方式； 所述行走方式包括： 在所述机器人的支撑腿底部的滚轮收起时， 基于所述支撑腿交替 动作的第一行 走方式， 以及 在所述滚轮伸出时， 基于所述滚轮的滚动 动作的第二行 走方式。 2.根据权利要求1所述的机器人运动形态切换方法， 其特征在于， 所述基于所述前进区 域图像， 识别路况， 包括： 对所述前进区域图像进行 特征提取； 基于提取 出的所述特 征， 识别所述路况， 并作为第一路况； 所述基于所述路况， 对机器人的运动形态进行切换， 包括： 基于所述第一路况， 由预存决策中选择对应于所述第一路况的标准 运动形态； 控制所述机器人切换至所述标准 运动形态。 3.根据权利要求2所述的机器人运动形态切换方法， 其特征在于， 所述基于所述前进区 域图像， 识别路况， 还 包括： 对所述前进区域图像进行语义分割； 基于所述语义分割的结果， 确定所述路况， 并作为第二路况； 所述控制所述机器人切换至所述标准 运动形态后， 还 包括： 判定所述机器人以所述标准运动形态动作的效果满足预设要求， 则控制保持所述机器 人以所述标准 运动形态动作。 4.根据权利要求3所述的机器人运动形态切换方法， 其特征在于， 所述控制所述机器人 切换至所述标准 运动形态后， 还 包括： 判定所述机器人以所述标准运动形态动作的效果不满足预设要求， 则基于所述第 二路 况， 对所述机器人的运动形态进行切换。 5.根据权利要求4所述的机器人运动形态切换方法， 其特征在于， 所述基于所述第 二路 况， 对所述机器人的运动形态进行切换后， 还 包括： 判定所述机器人以切换后的所述运动形态动作的效果优于以所述标准运动形态动作 的效果， 则以对应于所述第二路况的所述运动形态对所述预存决策中相应的所述标准运动 形态进行修 正。 6.根据权利要求4所述的机器人运动形态切换方法， 其特征在于， 所述基于所述语义分 割的结果， 确定所述路况， 并作为第二路况， 包括： 当所述第二路况为包括台阶的路面时， 对所述前进区域图像进行实例分割， 并将所述 台阶标记； 基于所述前进区域图像的标定参数、 所述台阶标记， 以及所述前进区域图像对应的深 度图数据， 计算所述台阶的空间位置 。 7.根据权利要求2所述的机器人运动形态切换方法， 其特征在于， 所述预存决策基于在 仿真环境中设置的不同路况场景， 与所述机器人具有相同配置的机器人模型， 以及对应于 所述不同路况场景的所述标准 运动形态训练得到 。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114986507 A 28.一种机器人运动形态切换系统， 其特 征在于， 包括： 获取模块， 用于获取 前进区域图像； 识别模块， 用于基于所述前进区域图像， 识别路况， 所述路况包括： 台阶、 起伏度小于或 等于预设阈值的平坦路面， 以及所述 起伏度大于所述预设阈值的崎岖路面； 执行模块， 用于基于所述路况， 对机器人的运动形态进行切换， 所述运动形态包括： 速 度、 高度和行走方式； 所述行走方式包括： 在所述机器人 的支撑腿底部的滚轮 收起时， 基于 所述支撑腿交替动作的第一行走方式， 以及在所述滚轮伸出时， 基于所述滚轮的滚动动作 的第二行 走方式。 9.一种机器人， 其特 征在于， 包括如权利要求8所述的机器人运动形态切换系统。 10.一种电子设备， 包括存储器、 处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运 行的计算机程序， 其特征在于， 所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至7任一项所 述的机器人运动形态切换 方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114986507 A 3