脊柱型四足机器人运动学建模及对角小跑步态规划

• 作者: 乔贵方 何淼 孙慧玉 宋光明 宋爱国 戚奇恩 韦中
• 来源期刊: 东南大学学报（自然科学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 四足机器人 运动学建模 对角小跑 步态规划 脊腿协调运动
• 年，卷（期）: 2019,（6）
• 页码范围: 1019-1025
• 页数: 7页
• 分类号: TP242.6
• 字数: 4159字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1001-0505.2019.06.001

摘要

针对四足机器人在常规对角小跑步态中绕对角支撑线的翻转力矩会导致机器人失衡问题,在运动学建模和失衡原因分析的基础上提出了2种新颖的对角小跑步态规划方法:叠加腿部侧摆运动的对角小跑步态和叠加脊柱偏航摆动的对角小跑步态.前者引入腿的侧摆关节的运动调节支撑腿足端轨迹,后者增加脊柱偏航关节的运动调节机器人的重心并保持足端轨迹不变,这2种方法均使机器人重心在整个对角小跑步态周期位于对角支撑线上.仿真结果显示,相比于常规对角小跑步态和足端轨迹后移的对角小跑步态,提出的对角小跑步态规划方法显著提高了机器人运动的稳定性.此外,提出的规划方法在存在模型误差时具有鲁棒性.