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摘要
针对仿人机器人步态切换越障需求，提出一种基于变质心高度策略的变步长步态规划方法。首先，分析质心(CoM)高度变化对机器人步态的影响，将1个步行周期分为3个阶段，包括质心下降、上升和定高度过程，规划质心高度轨迹。然后，规划零力矩点(ZMP)参考轨迹，基于变高度倒立摆模型，通过托马斯算法解算质心轨迹。为了增强鲁棒性，考虑到机器人越障时步行参数变化的步态切换需求，提出一个具有等式约束的二次规划问题，求解质心优化轨迹。最后，以NAO机器人为实验平台，进行变步长步行对比实验。结果表明：所提出的基于变质心高度策略的步态规划方法，能够实现机器人大步幅变步长稳定步行，实现步态平滑切换，相比于恒定质心高度方法，所提方法的步行平均能耗降低约10%。
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单位中铁第四勘察设计院集团公司
