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《仿生直立雙足機器人的穩(wěn)定性控制算法.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第34卷第2期移傾一l暈蕾吾VoI_34NO．22016年2月MACHINERY＆ELECTRONICSFeb．2016仿生直立雙足機器人的穩(wěn)定性控制算法劉大龍，余有明(廣東工業(yè)大學華立學院，廣東廣州511325)摘要：仿生直立雙足機器人共有7個旋轉(zhuǎn)自由度，對其穩(wěn)定性控制是保證雙足機器人穩(wěn)定行走和姿態(tài)變換的關(guān)鍵。傳統(tǒng)方法中對仿生直立雙足機器人的穩(wěn)定性控制采用二自由度超外差控制方法，對直立雙足機器人抓握和操控的運動規(guī)劃效果不好。提出一種基于末端效應(yīng)逆運動學分解的仿生直立雙足機器人的穩(wěn)定性控制算法，構(gòu)建了仿生直立雙足機器人
2、運動學結(jié)構(gòu)模型，采用末端效應(yīng)逆運動學分解方法對機器人的運動學模型進行七自由度重構(gòu)，在重構(gòu)的運動學狀態(tài)空間中實現(xiàn)仿生直立雙足機器人穩(wěn)定性控制，實現(xiàn)控制算法改進。仿真結(jié)果表明，采用該算法進行機器人穩(wěn)定性控制，機器人行走過程中各個機構(gòu)部件具有穩(wěn)定運動學參量的輸出，仿生雙足機器人的控制機構(gòu)參數(shù)仿真結(jié)果與理論值在一定的波動范圍內(nèi)相符，保證了機器人在行走和各種行為動作實施過程的姿態(tài)穩(wěn)定性。關(guān)鍵詞：機器人；穩(wěn)定性控制；動力學；末端效應(yīng)中圖分類號：TP242．6文獻標識碼：A文章編號：1001—2257(2016)O2—0076—05
3、StabilityControlAlgorithmofBionicUprightBipedRobotLIUDalong，YUYouming(HualiCollegeGuangdongUniversityofTechnology，Guangzhou511325，China)Abstract：Thebionicuprightbipedrobothasatotalof7rotationaldegreesoffreedom，andstabilitycontrolisthekeytoensurethestabilityofthe
4、bipedrobot．Traditionalbionicerectbipedalrobotstabilitycontrolusingtwodegreeoffreedomsuperheterodynecontrolmethodispoorinmotionplanningforerectbipedalrobotgraspingandmanipulation．Thispaperproposesastabilitycontrolalgorithmofthebionicuprightbipedrobot，basedonthein
5、versekinematicsoftheendeffect．Thekinematicsmodeloftherobotisconstructedbyusingtheendeffectinversekinematicsmethod．Thentherobot'skinematicsmodelisre—constructedwithsevendegreesoffreedom．SimulationresultsshowthatthestabilityoftherobotiScon—trolledbythealgorithm，th
6、econtrolmechanismsofthebionicbipedrobotareconsistentwiththetheoreti—calvaluesinacertainrange，andtheattitudestabilityoftherobotintheprocessofwalkingandallkindsofbehaviorsareensured．Keywords：robot；stabilitycontro1；dynamics；endeffect要產(chǎn)物，在野外作業(yè)、智能遙感控制、遠程探測等軍0引言事和民用領(lǐng)域
7、都具有重要的應(yīng)用價值，仿生直立雙隨著機械制造工業(yè)和控制技術(shù)的發(fā)展，人工智足機器人是模擬人類行走和動作的高仿真度的智能技術(shù)得到快速發(fā)展，機器人是人工智能控制的重能機器人，仿生直立雙足機器人可以模擬人類進行收稿日期：2015—11—04基金項目：2015年廣東省大學生科技創(chuàng)新培育項目(pdjh2015b0944)；2012廣東省質(zhì)量工程項目“機電綜合技能實訓中心”(粵教高函[2012"]204號)；2012廣東省質(zhì)量工程人才培養(yǎng)實驗區(qū)項目(粵教高~i[20123204號)作者簡介：劉大龍(1976-)，男，廣東紫金人，碩士
8、研究生，實驗師，研究方向為電工電子技術(shù)、自動控制?！?6·劉大龍等：仿生直立雙足機器人的穩(wěn)定性控制算法智能工程工業(yè)生產(chǎn)作業(yè)，可以代替人類在危險和環(huán)境惡劣的1運動學模型和控制參量分析地方進行相關(guān)的生產(chǎn)操作。仿生直立雙足機器人共有7個旋轉(zhuǎn)自由度，對其穩(wěn)定性控制是保證雙足1．1仿生直立雙足機器人運動學模型機器人穩(wěn)定運行的關(guān)鍵，通過對仿生
