四足仿生機(jī)器人跑跳運(yùn)動(dòng)規(guī)劃與控制.pdf

1、四足機(jī)器人的環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，可以靈活應(yīng)對各種自然界中所存在的大量輪式機(jī)器人無法適應(yīng)的復(fù)雜環(huán)境，對于復(fù)雜地形環(huán)境中的各類作業(yè)任務(wù)有著廣闊的應(yīng)用前景。而快速靈活的機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制可以進(jìn)一步增強(qiáng)四足機(jī)器人作業(yè)能力，因此開展四足機(jī)器人動(dòng)態(tài)穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)控制研究具有重要意義。
　　本文基于“赤兔”四足機(jī)器人，研究其跑跳運(yùn)動(dòng)中連續(xù)穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃與控制方法。主要研究內(nèi)容與成果包括以下幾個(gè)部分:
　　1.機(jī)器人建模。根據(jù)虛擬模型控制理論，構(gòu)建機(jī)器人

2、身體與腿部模型，完成關(guān)節(jié)力矩與地面作用力之間的換算。同時(shí)，根據(jù)卡爾曼濾波算法給出了機(jī)器人運(yùn)動(dòng)速度估計(jì)方法，為實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的前向速度控制奠定基礎(chǔ)。
　　2.小跑運(yùn)動(dòng)規(guī)劃與控制。針對小跑運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，提出小跑運(yùn)動(dòng)的地面作用力分配方法，解決地面作用力分配策略中的欠驅(qū)動(dòng)約束，并給出機(jī)器人小跑運(yùn)動(dòng)規(guī)劃與控制策略，在實(shí)物四足機(jī)器人上實(shí)現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定的小跑運(yùn)動(dòng)。
　　3.跳躍運(yùn)動(dòng)規(guī)劃與控制。針對跳躍運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，提出“豎直虛擬彈簧”控制律與“運(yùn)動(dòng)相位”計(jì)