仿人機器人運動控制和在線落腳點調(diào)整.pdf

1、仿人機器人的研究經(jīng)歷了幾十年的發(fā)展在穩(wěn)定行走方面已取得了不錯的成果，但在一個具體的環(huán)境中實現(xiàn)復(fù)雜靈活的運動仍然是機器人功能上的一個弱點，因此仍是當下仿人機器人研究中的一個熱點。本文首先回顧了世界范圍內(nèi)仿人機器人研制水平的現(xiàn)狀，并總結(jié)了在運動規(guī)劃和控制領(lǐng)域已取得的諸多成果;然后在此基礎(chǔ)上，依托“仿人機器人感知與控制高性能單元與系統(tǒng)”的項目和仿人機器人平臺，研究仿人機器人運動控制和在線落腳點調(diào)整的問題。主要研究成果包括:
　　 1、

2、提出了一種滿足速度加速度飽和約束下時間最優(yōu)控制的方法。將機器人看成一個質(zhì)點后討論其在平面上的位置轉(zhuǎn)移問題，通過設(shè)計速度加速度飽和的最優(yōu)控制率來得到時間最優(yōu)的軌跡，最后通過變化可以得到一條機器人參考落腳點的軌跡。
　　 2、提出了一種跟蹤給定落腳點并在線調(diào)整落腳點和運動狀態(tài)的控制算法。根據(jù)給定的參考落腳點軌跡，結(jié)合機器人的身體狀態(tài)分析出機器人落腳點、ZMP、質(zhì)心狀態(tài)同時調(diào)整的策略，并最終通過預(yù)觀控制器實現(xiàn)質(zhì)心軌跡的生成。