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四足机器人的爬-站运动模式转换研究*
作者:周坤玲,张秀丽*,龚加庆 日期:2013-04-08/span> 浏览:2913 查看PDF文档
四足机器人的爬-站运动模式转换研究*
周坤玲,张秀丽*,龚加庆
(北京交通大学 机械与电子控制工程学院, 北京 100044)
摘要: 为了提高四足仿生机器人的运动协调性和环境适应性,提出了一种基于仿生原理和零力矩点(ZMP)稳定判据的控制方法,实现了四足机器人的爬-站运动模式转换运动。首先,根据正常人由爬姿到站姿的躯干和四肢运动过程,规划了四足机器人“Babybot”爬-站运动模式转换的过程;然后,基于静平衡原则,利用多变量目标函数寻优的方法,确定了机器人爬-站运动模式转换过程中的关键姿态;最后,基于ZMP稳定判据,通过线性插值实现了机器人关键位姿之间的平稳过渡,并对其爬-站运动模式转换进行了动力学仿真,结果显示“Babybot”机器人用时9.5 s完成了从四足爬行到双足站立状态的平稳转换。研究结果表明,提出的基于仿生原理和ZMP稳定判据的轨迹规划方法在实现四足仿生机器人爬-站运动模式转换方面具有一定的有效性,也为四足仿生机器人实现高性能运动提供了一定的参考依据。
关键词: 四足机器人; 爬-站运动模式转换; 轨迹规划; 平衡控制; 零力矩点
中图分类号: TP242; TH112 文献标志码:A 文章编号:1001-4551(2013)01-0015-06
本文的文献著录格式:
周坤玲,张秀丽,龚加庆.四足机器人的爬-站运动模式转换研究[J].机电工程,2013,30(1):15-20.
ZHOU Kun ling, ZHANG Xiu li, GONG Jia qing.Transition control of a quadruped robot from quadruped to biped locomotion[J].Journal of Mechanical & Electrical Engineering,2013,30(1):15-20.
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