面向离散地形的欠驱动双足机器人平衡控制方法

摘要：

欠驱动双足机器人在行走中为保持自身的平衡,双脚需要不间断运动.但在仅有特定立足点的离散地形上很难实现调整后的落脚点,从而导致欠驱动双足机器人在复杂环境中的适应能力下降.提出了基于虚拟约束(Virtual constraint,VC)的变步长调节与控制方法,根据欠驱动双足机器人当前状态与参考落脚点设计了非时变尺度缩放因子,能够实时重构适应当前环境的步态轨迹;同时构建了全身动力学模型,采用反馈线性化的模型预测控制(Model predictive control,MPC)滚动优化产生力矩控制量,实现准确的轨迹跟踪控制.最终进行了欠驱动双足机器人的随机离散地形稳定行走的仿真实验,验证了所提方法的有效性与鲁棒性.

关键词：欠驱动双足机器人、离散地形、平衡控制、虚拟约束、模型预测控制

所属期刊栏目：48

分类号：TP273;TP3;TM93

资助基金：科技部重点研发计划;国家自然科学基金;国家自然科学基金;高等学校学科创新引智计划

在线出版日期：2022-10-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：2164-2174