基于被动行走原理的双足机器人步态规划

吉林大学学报(信息科学版) ›› 2016, Vol. 34 ›› Issue (1): 79-85.

基于被动行走原理的双足机器人步态规划

李宏扬^a, 孙中波^a, 田彦涛^a,b

吉林大学a. 通信工程学院; b. 工程仿生教育部重点实验室, 长春130022

收稿日期:2015-04-25 出版日期:2016-01-25 发布日期:2016-05-10
作者简介:李宏扬(1990—), 男, 吉林德惠人, 吉林大学硕士研究生, 主要从事复杂系统建模优化与控制研究,(Tel)86-18343146291(E-mail)173043209@ qq. com; 通讯作者: 田彦涛(1958—摇), 男, 吉林四平人, 吉林大学教授, 博士生导师, 主要从事复杂系统建模优化与控制研究, (Tel)86-13844889256(E-mail)tianyt@ jlu. edu. cn。
基金资助:
吉林大学“985 工程冶工程仿生科技创新平台基金资助项目; 吉林大学研究生创新基金资助项目(2015116)

Gait Planning of Biped Robot Based on Passive Walking Principle

LI Hongyang^a, SUN Zhongbo^a, TIAN Yantao^a,b

a. College of Communication Engineering; b. Key Laboratory of Bionic Engineering of Ministry of Education,Jilin University, Changchun 130022, China

Received:2015-04-25 Online:2016-01-25 Published:2016-05-10

摘要/Abstract

摘要：

为解决四连杆双足机器人的平面步态规划问题, 提出基于被动行走的平面步态规划。基于3毅向下坡面完全被动行走的动力学方程, 利用角度不变控制方法施加控制力矩, 得到机器人在水平面上的动力学模型。结合常数时间放缩方法对平面参考轨迹进行时间放缩, 得到机器人在水平面上步幅不变, 周期可变的行走步态。通过Matlab 软件数值仿真结果表明, 该研究方法是可行、有效的。

关键词: 双足机器人, 步态规划, 角度不变控制, 时间放缩, 变周期

Abstract:

Gait planning based on passive walking on even plane is presented for the four-link biped robot. The slope invariance control method is used to obtain the dynamics model of the robot in the horizontal plane. Then constant time scaling method is applied to scale the reference trajectory in the plane, so the walking gait whose stride length is constant and period is variable is got. Finally, numerical simulation is verified by Matlab, the results show that the method is feasible and effective.

Key words: biped robot, gait planning, slope invariance control, time scaling, variable-period

中图分类号:

TP242. 6

李宏扬, 孙中波, 田彦涛. 基于被动行走原理的双足机器人步态规划[J]. 吉林大学学报(信息科学版), 2016, 34(1): 79-85.

LI Hongyang, SUN Zhongbo, TIAN Yantao. Gait Planning of Biped Robot Based on Passive Walking Principle[J]. Journal of Jilin University(Information Science Ed, 2016, 34(1): 79-85.