脊柱型四足机器人粗糙可变地形对角小跑运动控制

韦中; 宋光明; 乔贵方; 何淼; 宋爱国

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为了实现脊柱型四足机器人在粗糙可变地形上的对角小跑运动,在运动学分析的基础上提出了基于中枢模式发生器的控制方法,包括步态规划、地面倾角估计、姿态控制、碰撞反射、踏空反射和侧向步反射6个模块.步态规划生成控制机器人运动的腿部和脊柱关节信号;地面倾角估计估计地形倾角,并根据倾角调节规划的足端轨迹;姿态控制控制机体和地面保持平行并控制机器人的航向角;碰撞反射控制摆动腿在碰到障碍物时可以快速越过并恢复到规划的运动轨迹;踏空反射控制支撑腿在遇到下凹地形时可以快速撑地并恢复到规划的运动轨迹;侧向步反射抵消外力的影响,防止机器人侧向倾覆.通过控制机器人在不同地形运动可以分步调节并确定各模块的控制参数.仿真结果显示,利用提出的控制方法脊柱型四足机器人可以顺利通过包含外力干扰、台阶、斜坡和楼梯的结构化地形,以及由不同角度随机排列直角三角体模拟的粗糙地形、由不同角度随机排列直角三角体和球形颗粒模拟的粗糙可变地形.

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来源
《东南大学学报：自然科学版》 |2020年第2期|385-394|共10页
作者
韦中; 宋光明; 乔贵方; 何淼; 宋爱国;
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作者单位

东南大学仪器科学与工程学院;

南京210096;

东南大学生物电子学国家重点实验室;

南京210096;

东南大学江苏省远程测控技术重点实验室;

南京210096;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类智能机器人;
关键词
四足机器人; 主动脊柱; 对角小跑; 中枢模式发生器; 粗糙地形; 可变地形;

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