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双足步行机器人在线步态生成与偏航控制策略 被引量:5
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作者 丁加涛 肖晓晖 王杨 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期1136-1143,共8页
针对双足步行机器人的偏航行走需求,提出一种步态生成与偏航行走控制策略,实现步态模式的在线生成与自主偏航行走。其步骤为:首先,基于零力矩点(ZMP)稳定判据,采用线性倒立摆模型和正-逆运动学循环求解算法,建立离线步态生成器;其次,采... 针对双足步行机器人的偏航行走需求,提出一种步态生成与偏航行走控制策略,实现步态模式的在线生成与自主偏航行走。其步骤为:首先,基于零力矩点(ZMP)稳定判据,采用线性倒立摆模型和正-逆运动学循环求解算法,建立离线步态生成器;其次,采用预观控制理论,建立用于轨迹跟踪的预观控制器,实现双足步态的在线生成;然后,引入角度系数,运用矢量合成法,根据目标偏航角度,通过回放-纠正方法确定合适的固定系数;最后,采用MATLAB和Adams组成的联合仿真平台,验证方法的有效性。研究结果表明:该方法能利用离线生成的角度,有效减少质心侧向轨迹跟踪误差;通过矢量合成和回放纠正,选取合适的角度系数,实现无偏航步态的在线生成;不需要实时规划参考ZMP轨迹,在保证稳定的前提下,实现15°和30°偏航行走。 展开更多
关键词 双足行机器人 步态生成 偏航控制 矢量合成 回放-纠正
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一种基于CPG的两足机器人步态生成方法 被引量:3
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作者 李福东 李金良 +1 位作者 于岩 樊炳辉 《山东科技大学学报(自然科学版)》 CAS 2011年第3期95-100,共6页
提出一种基于中枢模式发生器(central pattern generator,CPG)的双足机器人步态生成方法。应用Matsuoka振荡器设计了CPG控制器,其输出控制踝关节角度,膝关节和髋关节角度通过轨迹规划得到。通过将CPG输出与"引导曲线"叠加,实... 提出一种基于中枢模式发生器(central pattern generator,CPG)的双足机器人步态生成方法。应用Matsuoka振荡器设计了CPG控制器,其输出控制踝关节角度,膝关节和髋关节角度通过轨迹规划得到。通过将CPG输出与"引导曲线"叠加,实现了机器人的连续稳定行走。该方法避免了CPG繁杂的参数优化过程,是CPG应用的一大进步。MATLAB仿真结果证明了所提方法的可行性。 展开更多
关键词 中枢模式发生器 双足机器人 步态生成 参数优化过程
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基于CPG的仿蟹机器人复杂地形步态生成方法 被引量:1
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作者 王刚 韩金华 +2 位作者 韩世凯 陈曦 叶秀芬 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期4070-4080,共11页
为了提高仿蟹机器人的复杂环境适应性,提出一种基于生物神经反射机理的自适应复杂地形步态生成方法。首先,采用互抑神经元振荡器构建仿蟹机器人CPG运动控制网络模型;其次,利用具有良好逼近能力的前馈神经网络将CPG输出的节律信号映射为... 为了提高仿蟹机器人的复杂环境适应性,提出一种基于生物神经反射机理的自适应复杂地形步态生成方法。首先,采用互抑神经元振荡器构建仿蟹机器人CPG运动控制网络模型;其次,利用具有良好逼近能力的前馈神经网络将CPG输出的节律信号映射为步行足足端轨迹;然后,在CPG模型中引入基于力传感器触发的反射机制,实现了机器人自适应复杂地形步态生成;最后,通过仿蟹机器人复杂地形运动控制的实验研究,验证所提出的基于生物神经反射机理的自适应复杂地形步态生成方法的有效性。 展开更多
关键词 仿蟹机器人 中枢模式发生器(CPG) 步态生成 复杂地形
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基于双生成函数的步行机器人最优步态生成
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作者 陈迪剑 徐一展 王斌锐 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期1253-1259,共7页
将最优控制理论中的双生成函数方法应用到双足步行机器人的在线最优步态生成中.针对线性化的机器人模型,分别以关节角度和力矩为状态和输入变量,考虑能量消耗,构造线性二次型最优控制问题.基于一对生成函数推导得到该问题的解,可以参数... 将最优控制理论中的双生成函数方法应用到双足步行机器人的在线最优步态生成中.针对线性化的机器人模型,分别以关节角度和力矩为状态和输入变量,考虑能量消耗,构造线性二次型最优控制问题.基于一对生成函数推导得到该问题的解,可以参数化为线下计算系数和边界条件,相对应的求解过程由线下数值积分部分和线上代数运算部分组成.通过设置多步仿真实例进行计算.结果表明,利用该方法可以显著地提高机器人步态的在线生成效率.设计比例微分控制器,当机器人以合理的步长和适当的时间段行走时,由线性化引起的建模误差可以被控制在较小范围之内,非线性模型的轨迹可以很好地跟踪线性化模型的轨迹. 展开更多
关键词 双足机器人 步态生成 在线 最优 生成函数
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