电动并联六轮足机器人的运动驱动与多模态控制方法

作者：陈志华; 汪首坤^*; 王军政; 徐康; 王修文; 刘道和; 雷涛; 司金戈

来源：机器人, 2020, 42(05): 534-549.

DOI：10.13973/j.cnki.robot.190524

• 轮足移动机器人
• 足式运动
• 轮式运动
• 轮足复合式运动
• 驱动与控制

提出一种并联六轮足移动机器人.该机器人设有多模式Stewart型腿结构,其负载能力大,集成了轮式运动和足式运动的优点,可实现足式、轮式、轮足复合式运动.首先,阐述了机器人设计思路,对电动并联六轮足机器人的硬件系统和控制系统进行设计.其次,针对足式运动模式,设计了一套完整的足式"三角"步态和稳定行走算法,该算法可降低足端与地面之间的垂直方向冲击,防止足式运动拖腿或打滑;针对轮式运动模式,设计并介绍了6轮协同控制和轮式协同转向原理;针对轮足复合式运动模式,介绍了变高度、变支撑面、变轮距、主动隔振控制原理,重点分析了主动隔振控制和变轮距控制,可实现主动隔振及姿态平稳控制,提高了机器人在崎岖颠簸地形下的轮足复合式运动的稳定性.最后,对电动并联六轮足机器人的足式、轮式、轮足复合式运动模式进行实验,实验结果验证了本文提出的并联六轮足移动机器人设计的可行性和各运动模式下驱动与控制算法的有效性.

• 单位
  工业和信息化部; 复杂系统智能控制与决策国家重点实验室; 自动化学院; 北京理工大学