【摘要】：針對(duì)四足機(jī)器人傳統(tǒng)奔跑控制方法中存在的俯仰角波動(dòng)以及崎嶇地形適應(yīng)問題,提出了一種基于Trot具有前后腳同時(shí)支撐步態(tài)的崎嶇地形跳躍控制方法。建立了步態(tài)支撐相平面運(yùn)動(dòng)模型,并通過虛擬模型控制,實(shí)現(xiàn)了軀干平面運(yùn)動(dòng)控制解耦。對(duì)虛擬模型中軀干的運(yùn)動(dòng)過程進(jìn)行了能量規(guī)劃,計(jì)算出縱向虛擬位置剛度,實(shí)現(xiàn)了跳躍周期控制;通過水平方向虛擬力的比例控制實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人水平運(yùn)動(dòng)速度控制;采用大位置誤差增益的PD控制方法實(shí)現(xiàn)了軀干姿態(tài)控制,保證了跳躍過程中軀干俯仰角的穩(wěn)定。在虛擬物理仿真環(huán)境中建立了四足機(jī)器人的平面虛擬樣機(jī),對(duì)控制方法進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)以及在假設(shè)條件不滿足情況下的魯棒性測試,仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明了該方法對(duì)跳躍控制的有效性。
[Abstract]:Aiming at the problems of pitch angle fluctuation and rugged terrain adaptation in the traditional running control method of quadruped robot, a method of rugged terrain jump control based on Trot with both front and rear foot supporting gait is proposed. A gait supporting phase plane motion model is established, and the trunk plane motion control is realized by virtual model control. Decoupling. The energy planning of the trunk motion in the virtual model is carried out, the longitudinal virtual position stiffness is calculated, and the hopping period control is realized; the horizontal velocity control of the robot is realized by the proportional control of the horizontal virtual force; and the trunk attitude control is realized by the PD control method with large position error gain to ensure the hopping. A virtual prototype of quadruped robot is built in the virtual physical simulation environment. The control method is simulated and the robustness is tested when the assumptions are not satisfied. The simulation results show that the method is effective for the jump control.
【作者單位】： 山東大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院;濟(jì)南大學(xué)自動(dòng)化與電氣工程學(xué)院;
【基金】：“863”國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目(2015AA042201) 國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(61233014);國家自然科學(xué)基金青年科學(xué)基金項(xiàng)目(61203083;61503153) 山東省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(ZR2013EEM027)
【分類號(hào)】：TP242

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