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基于模型预测控制的仿人机器人实时步态优化
被引量：
8
1
作者
丁加涛
何杰
+1 位作者
李林芷
肖晓晖
《浙江大学学报（工学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第10期1843-1851,共9页
为了提高仿人机器人在行走过程中的抗干扰能力,提出基于模型预测控制(MPC)的步态生成与优化策略.基于飞轮倒立摆模型(IPFM),建立系统状态空间模型.给定落脚点参考位置和躯干旋转参考角度,提出包含质心(CoM)轨迹生成、落脚点调整和躯干...
为了提高仿人机器人在行走过程中的抗干扰能力,提出基于模型预测控制(MPC)的步态生成与优化策略.基于飞轮倒立摆模型(IPFM),建立系统状态空间模型.给定落脚点参考位置和躯干旋转参考角度,提出包含质心(CoM)轨迹生成、落脚点调整和躯干旋转角度优化的多目标惩罚函数;考虑足部支撑范围、落脚点变动范围等可行性约束,建立二次规划(QP)求解模型.利用开源求解器,实现最优质心轨迹、足部落脚点和躯干旋转角度的在线生成.通过仿真验证了该算法的可行性和有效性.结果表明,每个控制循环在2 ms内完成,满足实时控制需求;该方法能够利用躯干旋转以实现更大范围变步行参数的稳定行走;与只调整落脚点相比,机器人对各个方向外力的抵抗能力都有提高.
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关键词
模型
预测控制(MPC)
飞轮
倒立
摆
模型
(
ipfm
)
落脚点调整
躯干转动
双足步行
仿人机器人
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职称材料
题名
基于模型预测控制的仿人机器人实时步态优化
被引量：
8
1
作者
丁加涛
何杰
李林芷
肖晓晖
机构
武汉大学动力与机械学院
出处
《浙江大学学报（工学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第10期1843-1851,共9页
基金
国家自然科学基金资助项目(51675385)
文摘
为了提高仿人机器人在行走过程中的抗干扰能力,提出基于模型预测控制(MPC)的步态生成与优化策略.基于飞轮倒立摆模型(IPFM),建立系统状态空间模型.给定落脚点参考位置和躯干旋转参考角度,提出包含质心(CoM)轨迹生成、落脚点调整和躯干旋转角度优化的多目标惩罚函数;考虑足部支撑范围、落脚点变动范围等可行性约束,建立二次规划(QP)求解模型.利用开源求解器,实现最优质心轨迹、足部落脚点和躯干旋转角度的在线生成.通过仿真验证了该算法的可行性和有效性.结果表明,每个控制循环在2 ms内完成,满足实时控制需求;该方法能够利用躯干旋转以实现更大范围变步行参数的稳定行走;与只调整落脚点相比,机器人对各个方向外力的抵抗能力都有提高.
关键词
模型
预测控制(MPC)
飞轮
倒立
摆
模型
(
ipfm
)
落脚点调整
躯干转动
双足步行
仿人机器人
Keywords
model predictive control(MPC)
inverted pendulum plus flywheel model(
ipfm
)
step locations adaptation
trunk rotation
bipedal walking
humanoid robot
分类号
TP242 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于模型预测控制的仿人机器人实时步态优化
丁加涛
何杰
李林芷
肖晓晖
《浙江大学学报（工学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
8
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