采用小车-曲面桌子模型,提出了一种基于零力矩点(zero moment point,ZMP)的仿人机器人跑步运动模式.在单腿支撑阶段和飞行阶段,分别规划了仿人机器人的质心运动轨迹和双脚运动轨迹.在单腿支撑阶段,求解根据小车-曲面桌子模型建立的动力...采用小车-曲面桌子模型,提出了一种基于零力矩点(zero moment point,ZMP)的仿人机器人跑步运动模式.在单腿支撑阶段和飞行阶段,分别规划了仿人机器人的质心运动轨迹和双脚运动轨迹.在单腿支撑阶段,求解根据小车-曲面桌子模型建立的动力学方程,依据小车的运动轨迹规划出仿人机器人的质心轨迹;在飞行阶段,仿人机器人质心可看作抛物线运动,质心轨迹可通过水平方向上的匀速运动和竖直方向上的自由落体运动轨迹表示.分析了双脚与地面接触时的力及力矩约束.通过改变ZMP调整身体的倾斜角度,保持身体动态平衡.同时根据动力学方程分别求解出踝关节及其他关节的关节力矩.仿真实验结果表明:仿人机器人跑步时各关节角度和关节驱动力矩变化稳定,能够实现稳定的跑步,验证了方法的有效性.展开更多
为了研究双足机器人在单腿支撑阶段和飞行阶段质心轨迹和双足轨迹,采用模糊CMAC(fuzzy cerebellar model articulation controller,FCMAC)神经网络规划双足机器人跑步时质心和双足的方法。通过FCMAC神经网络学习生成跑步轨迹,仿真实验...为了研究双足机器人在单腿支撑阶段和飞行阶段质心轨迹和双足轨迹,采用模糊CMAC(fuzzy cerebellar model articulation controller,FCMAC)神经网络规划双足机器人跑步时质心和双足的方法。通过FCMAC神经网络学习生成跑步轨迹,仿真实验结果表明:双足机器人跑步时各关节角度和关节驱动力矩变化稳定,能够实现稳定的跑步,验证了方法的有效性。展开更多
针对仿人跑步机器人稳定性和控制策略的研究现状与发展趋势进行了探讨。首先,分析了仿人跑步模型的固有特性,包括单边约束特性、系统混杂特性和变拓扑结构特性,介绍了基于ZMP(Zero Moment Point)和零化角动量的稳定性判据以及基于庞加...针对仿人跑步机器人稳定性和控制策略的研究现状与发展趋势进行了探讨。首先,分析了仿人跑步模型的固有特性,包括单边约束特性、系统混杂特性和变拓扑结构特性,介绍了基于ZMP(Zero Moment Point)和零化角动量的稳定性判据以及基于庞加莱映射和极限环的稳定性判据,总结了基于轨迹规划的时变控制策略和基于虚拟约束的定常控制策略,并分析了2种控制策略各自的优缺点,指出仿人跑步机器人研究领域的难点问题和未来工作。最终目标是将这些稳定性判据和控制策略应用到仿人跑步机器人,以提高其跑步运动的性能。展开更多
文摘采用小车-曲面桌子模型,提出了一种基于零力矩点(zero moment point,ZMP)的仿人机器人跑步运动模式.在单腿支撑阶段和飞行阶段,分别规划了仿人机器人的质心运动轨迹和双脚运动轨迹.在单腿支撑阶段,求解根据小车-曲面桌子模型建立的动力学方程,依据小车的运动轨迹规划出仿人机器人的质心轨迹;在飞行阶段,仿人机器人质心可看作抛物线运动,质心轨迹可通过水平方向上的匀速运动和竖直方向上的自由落体运动轨迹表示.分析了双脚与地面接触时的力及力矩约束.通过改变ZMP调整身体的倾斜角度,保持身体动态平衡.同时根据动力学方程分别求解出踝关节及其他关节的关节力矩.仿真实验结果表明:仿人机器人跑步时各关节角度和关节驱动力矩变化稳定,能够实现稳定的跑步,验证了方法的有效性.
文摘为了研究双足机器人在单腿支撑阶段和飞行阶段质心轨迹和双足轨迹,采用模糊CMAC(fuzzy cerebellar model articulation controller,FCMAC)神经网络规划双足机器人跑步时质心和双足的方法。通过FCMAC神经网络学习生成跑步轨迹,仿真实验结果表明:双足机器人跑步时各关节角度和关节驱动力矩变化稳定,能够实现稳定的跑步,验证了方法的有效性。
文摘针对仿人跑步机器人稳定性和控制策略的研究现状与发展趋势进行了探讨。首先,分析了仿人跑步模型的固有特性,包括单边约束特性、系统混杂特性和变拓扑结构特性,介绍了基于ZMP(Zero Moment Point)和零化角动量的稳定性判据以及基于庞加莱映射和极限环的稳定性判据,总结了基于轨迹规划的时变控制策略和基于虚拟约束的定常控制策略,并分析了2种控制策略各自的优缺点,指出仿人跑步机器人研究领域的难点问题和未来工作。最终目标是将这些稳定性判据和控制策略应用到仿人跑步机器人,以提高其跑步运动的性能。
