基于力反馈的液压足式机器人主∕被动柔顺性控制.pdf

《基于力反馈的液压足式机器人主∕被动柔顺性控制.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第53卷第1期机械工程学报V01．53No．12017年1月JOURNALOFMECHANICALENGINEERINGJan．2017DoI：10．3901／JME．2017．01．013基于力反馈的液压足式机器人主／被动柔顺性控制木柯贤锋王军政何玉东汪首坤赵江波(北京理工大学复杂系统智能控制与决策国家重点实验室北京100081)摘要：在足式机器人运动过程中，柔顺性控制能有效减少足端触地冲击力，提高环境适应能力。被动弹簧常被用来实现机器人与环境柔性接触，但不能有效吸收剩余冲击能量。主动柔顺能够根据环境不同而调整末端刚度

2、与阻尼，却由于冲击力作用时间很短，对执行器的响应速度有较高的要求。试验发现将主动柔顺控制与被动柔顺相结合，可弥补上述不足，并实现机器人柔顺性触地。在单液压执行器系统中验证了这种方法的有效性，将此控制策略应用在四足机器人单腿系统，得到了同样的效果。通过分析单自由度执行器系统，总结所提柔顺性控制器参数设计原则，进而为四足机器人整体柔顺性设计提供依据。关键词：液压足式机器人；冲击力；被动柔顺；主动柔顺中图分类号：TP242Active／PassiveComplianceControlforaHydraulicQuadruped

3、RobotBasedonForceFeedbackKEXianfengWANGJunzhengHEYudongWANGShoukunZHAOJiangbo(KeyLaboratoryofIntelligentControlandDecisionofComplexSystem，BeijingInstituteofTechnology，Beijing100081)Abstract：Intherealmofquadrupedrobotlocomotion，compliancecontrolisimperativetohandl

4、eimpactswhennegotiatingunstructuredterrains．Usually,passivedevicessuchasthespringareusedtoimplementcompliancecontactwithenvironments．However,theimpactenergycannotbetotallyabsorbedbythespring．Activecompliancecontrolisanothergoodsolutiontodealwiththeimpactsbychangi

5、ngtheend—effectorstiffnessanddamping，butitalsohasintermediaterequirementsfortheactuator,becausetheimpactdurationistooshort．Inordertoachieveabettercomplianceperformance，thepositionbasedactivecompliancecontroliscombinedwiththepassivecompliancecontrolbystrengthening

6、theiradvantagesandmakinguptheshortfalls．Wefirstimplementthismethodonahydraulicactuator,andthensimilarexperimentsarecarriedoutonaquadrupedrobotleg，thecontrollerhassameeffectonbothplatform．Conclusionsaboutcompliancecontrollerdesigningcanbereceivedbyanalyzingtheoned

7、egreeoffreedomactuatorsystemmodel．Alltheworklaysasolidfoundationforthequadrupedrobotcompliancecontroldesigning．Keywords：hydraulicquadrupedrobot；impact；passivecompliance；activecompliance0前言近年来，液压足机器人以其高动态性、高适应性、高负载能力等诸多优点成为仿生机器人的研究热点。国内外众多科研机构相继展开了相关领域的研究，其中Boston

8、Dynamic公司于2005年展示的BigDog[1]机器人以其优异的运动能力将足式机器人的研究推向了新的高度。作为一个复杂系统，四足机器人有很多需要深入研究和探索的难点。许多学·国家高技术研究发展计划资助项目(863计划，2011AA041002)。20160328收到初稿，2016101l收到修改稿者在运动控制、