一种新的双足机器人模型设计与相关研究

谭鹤毅

(南充职业技术学院 信息与管理工程系，四川 南充 637000)

一种新的双足机器人模型设计与相关研究

谭鹤毅

(南充职业技术学院 信息与管理工程系，四川 南充 637000)

针对双足机器人最简模型在行走过程中出现摆动腿足部擦地的问题，提出了一种通过摆动腿膝关节弯曲达到摆动腿缩短的新模型;当摆动腿开始摆动时，摆动腿膝关节弯曲锁定，摆动腿缩短；当摆动腿摆动到最大位置时，膝关节解锁，摆动腿伸直再锁定，此后摆动腿回摆，系统变为直腿模型。采用脚后跟冲击控制，在摆动腿落地前，拖后的支撑腿与地面接触处施加一指向髋关节的瞬时冲击力，冲击力可以减小摆动腿着地时能量的损耗，同时驱动被动机器人向前行走;设计了迭代学习控制算法，找到极限环与不动点，实现不同给定期望步长跟踪的冲击力的计算;仿真结果表明，迭代学习控制可以有效的实现不同期望步长的跟踪，可以很快的找到机器人系统的不动点，通过收敛的相平面，得到稳定的极限环，保证了机器人行走过程稳定。

双足机器人模型；冲击控制；不动点；迭代学习控制

0 引言

机器人是近年来快速发展的综合学科，是目前最热门的研究领域之一。自从1969年，日本早稻田大学开发出第一台双足机器人后，机器人进入了“仿人”研发阶段，并催生出本田公司的ASIMO与索尼公司的QRIO，成为了双足机器人研发领域的典型代表和里程碑，这些机器人，均是依据ZMP理论与轨迹跟踪方法实现稳定性控制的[1]。……