本文關鍵詞：基于三連桿動力學模型的仿人機器人站立平衡控制

  更多相關文章： 仿人機器人 站立平衡控制 三連桿動力學模型 線性二次調節(jié)器

【摘要】：為了解決仿人機器人抗擾動站立平衡控制問題,提出了一種三連桿動力學模型作為仿人機器人的簡化模型,該模型充分考慮了機器人腿部、身體和手臂的連桿分布質量,相比于傳統(tǒng)的線性倒立擺模型或者飛輪倒立擺模型具有更高的精確性.基于這種模型,設計了仿人機器人的站立抗擾動平衡控制器.首先將仿人機器人模型簡化為三連桿動力學模型,通過參數辨識方法獲取結構化的參數,并經過線性化處理,將復雜的非線性動力學模型線性化.然后采用線性二次調節(jié)器(LQR)設計機器人的平衡控制器.實驗在仿人機器人KONG-II上進行,通過將機器人踝關節(jié)設置成具有一定阻尼特性的欠驅動狀態(tài),來實現三連桿動力學模型的形式.實驗結果對比了機器人采用兩連桿動力學模型和三連桿動力學模型時的抗外力擾動性能,驗證了本文方法的有效性和魯棒性.
【作者單位】： 浙江大學工業(yè)控制技術國家重點實驗室;浙江省軟體機器人與智能器件研究重點實驗室;
【關鍵詞】： 仿人機器人 站立平衡控制 三連桿動力學模型 線性二次調節(jié)器
【基金】：國家自然科學基金(51405430,61473258,U1509210) 浙江省公益技術項目(2016C33G2010137)
【分類號】：TP242
【正文快照】： 1引言(Introduction)平衡穩(wěn)定性是仿人機器人站立、行走或其他活動的關鍵因素.當機器人受到外界未知擾動時,比如外部沖擊、碰撞以及不平整的路面,機器人很容易失去平衡而摔倒.當這些無法預測的未知擾動發(fā)生時,機器人應該采取相應的控制策略來維持身體平衡.也即當處于穩(wěn)定狀態(tài)

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