基于阻抗控制的重型六足機器人柔順控制研究.pdf

1、隨著科學技術(shù)的發(fā)展和人們需求的提高，使用重型足式機器人代替車輛在復雜地形下進行物資和人員的運輸成為了一個新的發(fā)展方向，而六足機器人兼有地形適應性高和承載能力高的特點，是這一研究方向的首選對象。相比于車輛，六足機器人自由度多，對駕駛員的操作要求過高，目前未見關(guān)于駕駛員如何實時操作六足機器人以適應復雜地形的相關(guān)研究成果報道。另一方面，重型足式機器人的重量和剛度的比值較大，機器人會發(fā)生變形，不可當做剛體來處理，而相關(guān)研究成果亦少見報道。因此本

2、文針對由駕駛員操控的重型六足機器人在復雜地形下行走的柔順控制問題展開研究。
　　首先，根據(jù)足式機器人的特點，建立了基于足端離散點的地形擬合方法。針對駕駛員對車輛的駕駛習慣，根據(jù)擬合的地形，約束了機體的三個自由度，簡化了駕駛員的操作。根據(jù)操作員給定的運動參數(shù)和地形幾何參數(shù)，得到機體的運動速度和軌跡，再根據(jù)機體的運動軌跡自上而下的解算足端軌跡，完成了在駕駛員參與下的復雜地形中的機器人運動規(guī)劃問題，并可在一定程度上柔順機器人的運動。

3、r>　　其次，以機器人的變形為切入點，建立了腿部彈簧阻尼模型，提出了一種基于變形協(xié)調(diào)約束的足力分配方法，并分析了足力分配有解的情況。采用了阻抗控制方法實現(xiàn)實際足力動態(tài)跟蹤目標足力。根據(jù)解算的足力和機器人腿部彈簧模型，解算腿部變形并進行補償，對機體位姿進行前饋補償；根據(jù)目標位姿與實際位姿的差值，通過懸掛模型對機體位姿進行反饋調(diào)節(jié)。
　　最后，建立了重型六足機器人虛擬樣機模型，分析了機器人的受力情況并建立了簡化的機器人柔性模型。依次建