四足機械人 3 基於虛擬模型的動步態規劃方法

2021-09-26 03:45:03 字數 614 閱讀 1632

機械人與環境之間的互動作用會對機械人的運動產生重要影響,使用柔順控制可以使足端與地面保持良好接觸,減少衝擊、彈跳和滑移,令支撐腿「踩實踩穩」。

柔順運動控制

a.被動柔順運動控制 串聯彈性元件(彈簧等) 缺點:可以實現機械人的快速動態運動,在低速靜態範圍表現不佳或者負載能力不大(使用可變剛度驅動器)。

b.主動柔順運動控制 採用軟體控制關節扭矩方法,比如:基於逆動力學的操作空間運動控制、阻抗控制以及虛擬模型控制。

支撐相:建立了作用於軀幹質心的虛擬力與對角支撐腿關節扭矩之間的數學關係,通過調整軀幹虛擬力的大小控制軀幹的高度與姿態,控制機械人前進速度和自轉角速度。

擺動相:將機械人側向速度控制引入到足端軌跡規劃中,並通過虛擬的「彈簧-阻尼」元件驅動擺動足沿給定軌跡運動。

即支撐相可以直接控制機械人前進速度和自轉角速度

1.確定步態->各腿執行規則e.g.trot,對角線兩條腿同相位控制

2.按照步態時序確定不同的目標相位(支撐相和擺動相)

3.支撐相按式子計算,擺動相多考慮乙個提前結束

4.檢測目標相位達到之後,進行下乙個迴圈。

a.不同步態以及對應特徵

b.支撐相和擺動相的模型

c.判定運動完成(擺動相可能提前結束)

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