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1、第卷第期控制理论与应用从〕年月《一一一文章编号无动力双足步行机器人控制策略与算法,,,‘刘振泽田彦涛张佩杰周长久吉林大学通信工程学院,吉林长春,!新加坡理工学院先进机器人与智能控制研究中心新加坡摘要本文研究无动力双足步行机器人的建模、分析与控制问题基于能量的控制增加了机器人行走极限环的稳定性、鲁棒性,扩大了极限环的收敛域角度不变控制使机器人的稳定行走步态摆脱了地面倾斜角度的限制把基
2、于能量的控制与角度不变控制结合起来,可以实现在不同倾斜角度地面上行走模式的切换基于能量的行走平均速,度控制方法在平均速度与目标能量之间建立了联系,能使机器人的行走产生新的稳定步态最后对无动力双足步行机器人的研究前景做了展望关键词无动力双足步行机器人角度不变控制能量控制极限环中图分类号文献标识码·一,一,,劝认、恤!一一
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6、Peinvariancel;energybasedeonl:limiteyeleKeawtrontroduetion,1引言(I)人控制中较为常用的算法它首先通过学习人类双足行走的步态数据、特征(基于仿生学的原理)[s}或双足机器人的研究是国内外机器人领域的研究,、、,,热点之一它涉及到机器视觉传感器信息融合机按照某种稳定性判据(例如零力矩点判据zMP;中、、.,,7械设计与加工人工智能仿生学等多种学科[l双心压力判据c0P等声}离线规划机器人的各个关足机器人是一个复杂的机械系统,腿数少,自由度节的运动轨迹,通过控制各关节的实时力矩使各个,,.多动力学特性复
7、杂其行走运动具有欠驱动与不稳关节按照事先规划好的参考轨迹运动该方法能控定特性,这给双足机器人行走的动态分析与控制带制机器人完成复杂的动作,算法实现较为复杂,效率.,,来了很大的困难冈目前双足机器人的行走控制仍低(只有人类行走效率的1/10)不能深入地揭示双足,、、.然是一个没有完全解决的问题包括双足行走的稳行走稳定性适应性高效率的内在机理基于模型.、,定性高效率和适应性阁的动态控制方法主要借鉴已有的物理模型对双足,,,在双足机器人行走控制的研究中基本的思路机器人的行走模型进行简化如倒立摆模型[s]被动,.可以分为基于参考轨迹的控制方法和基于模型的步态模型[0
8、]质量弹簧模型[l0}等控制模型基于模型.动态控制方
