重庆理工大学学报(自然科学) ›› 2023, Vol. 37 ›› Issue (6): 146-152.

• “智能机器人感知、规划及应用技术”专栏 • 上一篇    

基于变质心高度策略仿人机器人变步长步态规划

何 翔   

  1. (中铁第四勘察设计院集团有限公司,武汉 430063)
  • 发布日期:2023-07-12
  • 作者简介:何翔,男,硕士,工程师,主要从事移动机器人运动规划与控制研究,Email:317188878@qq.com。

  • Published:2023-07-12

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%。

关键词: 变质心高度;变步长;能量效率;二次规划;双足步行

中图分类号: 

  • TP242