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题名新型四足并联军用机器人步态控制算法及仿真
被引量：4
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作者
李姗姗
王洪波
陈建宇
张兴超
田俊杰
牛建业
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机构
燕山大学河北省并联机器人与机电系统实验室
燕山大学先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室
复旦大学工程与应用技术研究院
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出处
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期895-909,共15页
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基金
中央引导地方科技发展资金项目(206Z1801G、216Z1803G)
河北省自然科学基金项目(E2020103001)。
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文摘
在多关节步行机器人控制策略中,全部采用中央模式(CPG)网络进行控制的方法具有参数繁多、网络结构复杂的特点;机器人的工作环境通常多变且复杂,对机器人的灵活性和抗干扰能力提出了更高的要求,故仅采用单一的控制模式很难满足上述需求。针对上述问题,在机器人控制上把基于CPG的控制方法和基于虚拟模型的控制方法进行综合,对单腿为3-UPS机构的四足并联军用机器人设计了一种新型步态控制算法,用CPG完成机器人的基础步态,完成输入输出之间的非线性振荡器网络模型的搭建,并将模型的输出与关节电机的驱动力矩构成映射关系;再用虚拟模型生成行走时保持机器人平稳姿态所需要的足端虚拟力,并将足端虚拟力映射为关节驱动力矩。通过V-REP与MATLAB软件对该步态控制算法进行联合仿真实验。仿真结果表明:所提出的步态控制算法有效;新算法的优势在于简化控制网络的同时还能保证机器人在行走过程中拥有较强的灵活性和抗干扰能力,这种新型控制模式为四足并联军用机器人的步态控制提供了新的思路与方法。
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关键词
四足并联军用机器人
步态控制算法
非线性振荡器
虚拟模型
V-REP仿真
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Keywords
parallel quadruped military robot
gait control algorithm
nonlinear oscillator
virtual model
V-REP simulation
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分类号
TP242.3
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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