【摘 要】
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针对四足机器人在变刚度地面环境下动态行进时易出现姿态不稳定的问题,本文提出了一种机器人腿部主动变刚度实时调节策略,该策略根据机器人着地后的机身和腿部的运动状态实时估计出着地腿和地面的耦合刚度,并将前后腿与地面耦合刚度的差值补偿到相应的着地腿上.该策略能够使机器人着地后迅速适应不同刚度特性的地面,特别是地面刚度相差较大的情况.通过搭建Simulink-SimMechanics仿真平台,对角腿在同一刚度地面和变刚度地面两种不同的着地环境,对仅利用常规姿态反馈控制、腿部主动变刚度调节策略与常规姿态反馈控制联合方
【机 构】
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武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室,武汉 430081;武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室,武汉 430081;武汉科技大学机械传动与制造工程湖北省重点实验室,武汉430081
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针对四足机器人在变刚度地面环境下动态行进时易出现姿态不稳定的问题,本文提出了一种机器人腿部主动变刚度实时调节策略,该策略根据机器人着地后的机身和腿部的运动状态实时估计出着地腿和地面的耦合刚度,并将前后腿与地面耦合刚度的差值补偿到相应的着地腿上.该策略能够使机器人着地后迅速适应不同刚度特性的地面,特别是地面刚度相差较大的情况.通过搭建Simulink-SimMechanics仿真平台,对角腿在同一刚度地面和变刚度地面两种不同的着地环境,对仅利用常规姿态反馈控制、腿部主动变刚度调节策略与常规姿态反馈控制联合方式进行了对比实验.结果表明,通过腿部主动变刚度调节策略的作用,四足机器人在软硬地面过渡时实现对机身俯仰角和滚转角的补偿修正,调控效果优于单独通过常规姿态反馈控制.
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