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：3371 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.