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摘要
液压驱动单元(Hydraulic drive unit,HDU)是液压驱动型足式机器人常用的关节驱动器，具有集成度高、功率密度大等特性。机器人顶层规划后，需依靠其完成具体动作，实现机器人的行走、对角小跑、奔跑等步态。HDU所受外负载会随机器人腾空相和着地相频繁大幅变化，严重影响系统性能。若HDU具备高性能基于力的阻抗控制，则可有效减小机器人在运动过程中足地接触时的碰撞力，保证机器人运动的平稳性。为提高基于力的阻抗控制系统的抗外扰动能力，研究一种前馈抗扰控制(Feedforward disturbance rejection control,FDRC)。介绍HDU基于力的阻抗控制系统及其数学模型，推导其非线性状态空间表达式。针对系统的外扰动推导等价输入矩阵，设计前馈抗扰控制器，并估算伺服阀流量系数。利用HDU性能测试试验台，针对不同工况和典型信号进行试验。试验结果表明，FDRC可大幅提高HDU基于力的阻抗控制系统的抗外扰动能力，且工况适应性良好。该控制方法可降低外扰动对液压驱动型机器人的影响，提高机器人的适应性。
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