四足机器人静-动步态平滑切换算法

作     者：辛亚先 李贻斌 李彬 荣学文 XIN Yaxian;LI Yibin;LI Bin;RONG Xuewen

作者机构：山东大学控制科学与工程学院山东济南250061 齐鲁工业大学(山东省科学院)理学院山东济南250353 

出 版 物：《山东大学学报（工学版）》 (Journal of Shandong University（Engineering Science）)

年 卷 期：2018年第48卷第4期

页      面：42-49页

学科分类：080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 0804[工学-仪器科学与技术] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(61773226 U1613223 61703243) 国家863计划资助项目(2015AA042201) 

主　　题：四足机器人 间歇静步态 对角小跑步态 平滑步态变换 

摘      要：为提高四足机器人对不同地形的适应能力,给出间歇静步态向对角小跑步态切换(walk-to-trot)的不同情况以及最优(在保证稳定切换的前提下,实现速度的平滑变换和不同步态情况下的最短时间切换)切换方法。为保证步态切换过程中的平滑性,给出关于时间的速度公式,使机体重心保持恒定加速度;为保证切换阶段的稳定性,利用改进的泛稳定裕度判别法(wide stability margin method,MWSM),通过调整足端与质心相对位置,消除步态变换过程中由惯性力导致零力矩点后移对稳定性的影响。基于Webots仿真软件,建立四足机器人仿真模型,验证方法的可行性和有效性。该方法可应用于间歇静步态中的6个状态点并将其平滑、稳定的切换为对角小跑步态。