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题名串联式轮腿机器人姿态控制方法
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作者
谢景硕
韩立金
刘辉
任晓磊
侯泓钰
商庆一
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机构
北京理工大学机械与车辆学院
北京理工大学济南前沿技术研究院
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出处
《兵工学报》
北大核心
2025年第2期76-90,共15页
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基金
国家自然科学基金青年基金项目(52002212)。
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文摘
针对串联式四轮腿机器人精确控制姿态的问题,提出一种以无偏差模型预测控制为核心的运动控制框架。所涉及的模型为考虑机身、腿部和车轮的质量分布而建立的合成质心动力学模型,并且基于自抗扰控制思想,将模型的未建模特性视为扰动,建立扩张状态观测器对其进行估计和补偿;为解决姿态调节过程中车轮易滚动导致腿部外展的问题引入关节闭环控制,同时设计额外的车轮控制策略以辅助约束腿部状态。在串联式轮腿机器人上进行了硬件试验,研究结果表明,新的运动控制框架能够准确跟踪期望姿态信号,有效抑制地形扰动和外力扰动,确保机器人的行驶平稳性和抗干扰能力。
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关键词
串联式轮腿机器人
姿态控制
扩张状态观测器
无偏差模型预测控制
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Keywords
serial wheel-legged robot
attitude control
extended state observer
offset-free model predictive control
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分类号
TJ301
[兵器科学与技术—火炮、自动武器与弹药工程]
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