适应非平整地面的双足机器人柔顺步态优化方法

作者：钟浩然; 李新宇; 高亮^*; 谢思诚

来源：华中科技大学学报(自然科学版)科技大学, 2021, 49(07): 97-102.

DOI：10.13245/j.hust.210717

• 双足机器人
• 步态规划
• 变刚度
• 弹性倒立摆
• 参数优化
• 不平整地面

为了实现双足机器人在不平整地面上的快速步行,提出一种基于优化的2D柔顺步态规划方法.基于腿部刚度和触地角,采用弹簧倒立摆模型建立机器人步行的参数化模型.考虑质心控制误差,提出一种适应位姿扰动的步态规划方法,允许机器人不必回到预设姿态就可以直接进入下一步态周期,使机器人更灵活.针对传统规划方法仅考虑质心在步态周期末端速度而导致的速度误差,提出一种速度补偿策略,控制整个步态周期速度,提高了连续步行的速度跟踪精度.将对腿部刚度和触地角的求解转化为优化问题,采用改进鲸鱼群算法进行求解,实现了对复杂环境的自适应.仿真结果表明:相较于传统方法,提出的方法可以实现更快速的步行,使机器人能在更复杂的地面上精确跟踪目标速度,连续平稳行走.

• 单位
  华中科技大学; 数字制造装备与技术国家重点实验室