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基于重心动力学及虚拟模型的负载型四足步行平台对角步态控制方法 被引量:6
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作者 谭永营 晁智强 +1 位作者 韩寿松 宁初明 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2020年第4期448-459,共12页
为提高负载型四足步行平台对角步态行走的稳定性,减小较大的腿部质量及偏心质量对稳定行走的影响,提出融合重心动力学及虚拟模型的控制方法.应用虚拟模型控制方法对机身及摆动腿加速度进行求解.结合平台重心动力学模型得到其所受合外力... 为提高负载型四足步行平台对角步态行走的稳定性,减小较大的腿部质量及偏心质量对稳定行走的影响,提出融合重心动力学及虚拟模型的控制方法.应用虚拟模型控制方法对机身及摆动腿加速度进行求解.结合平台重心动力学模型得到其所受合外力,而后应用二次规划将平台合外力分配到支撑腿足端.接着运用逆向动力学和关节空间PD控制得到步行平台关节力矩.通过Adams和Simulink对负载型四足步行平台对角步态行走进行仿真,并将该方法与虚拟模型控制算法进行对比.结果表明重心动力学及虚拟模型控制方法能够使平台姿态角稳定在目标值附近,在平台受到侧向冲击情况下横滚角、俯仰角分别减小约42%、21.8%,在机身偏心全向行走过程中减小50%、89%.证明了所提控制方法能够有效应对较大的腿部质量及偏心质量的影响,提高负载型四足步行平台对角步态行走的稳定性和鲁棒性. 展开更多
关键词 负载步行平台 重心动力学 虚拟模 对角步态
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负载型四足步行平台静步态行走虚拟模型控制
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作者 谭永营 晁智强 金毅 《科学技术与工程》 北大核心 2018年第36期186-193,共8页
为实现负载型四足步行平台静步态柔顺行走,减小控制方法的复杂程度,提出了一种基于机体虚拟模型的步行平台静步态行走控制方法。将平台静步态行走控制分为支撑阶段足端力的求解、摆动腿的运动控制及机体运动控制三部分。对于静步态行走... 为实现负载型四足步行平台静步态柔顺行走,减小控制方法的复杂程度,提出了一种基于机体虚拟模型的步行平台静步态行走控制方法。将平台静步态行走控制分为支撑阶段足端力的求解、摆动腿的运动控制及机体运动控制三部分。对于静步态行走支撑阶段中存在的三足及四足支撑阶段,分别在平台整体受力分析基础上,通过添加相应的约束条件,实现了其各方向的力可控。通过在摆动腿足端实际位置与理想位置之间添加虚拟的弹簧阻尼元件实现了足端轨迹跟踪准确性及足端着地时的柔顺性。通过在机体实际位置及期望位置之间添加相应的虚拟弹簧阻尼元件,结合平台机体轨迹规划实现其静步态行走。并通过机动平台平地及爬越台阶静步态行走仿真验证了控制算法的有效性。 展开更多
关键词 负载步行平台 虚拟模 静步态
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负载型四足步行平台对角步态重量自适应行走控制
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作者 谭永营 伊善贞 +2 位作者 薛大兵 王晓明 袁磊 《吉林大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期1506-1517,共12页
针对负载型四足步行平台重量变化时控制问题,提出了基于重心动力学与滑模自适应的控制方法。将步行平台的控制分为机身的控制及摆动腿的控制两部分,应用重心动力学与任务空间PD控制方法进行机身的运动控制,应用虚拟模型控制方法进行摆... 针对负载型四足步行平台重量变化时控制问题,提出了基于重心动力学与滑模自适应的控制方法。将步行平台的控制分为机身的控制及摆动腿的控制两部分,应用重心动力学与任务空间PD控制方法进行机身的运动控制,应用虚拟模型控制方法进行摆动腿的运动控制。而后,在平台高度方向应用滑模自适应控制算法,实现步行平台对重量变化的适应及重量识别,结合重心动力学提高平台前进速度及侧向速度跟踪的准确性。运用Adams和Simulink对步行平台重量变化时平地及斜坡对角步态行走进行仿真,并与虚拟模型控制方法进行对比。结果表明,重心动力学及滑模自适应控制算法实现了步行平台对重量的自适应性,且减小了前进速度和侧向速度跟踪误差,证明了所提控制方法的有效性。 展开更多
关键词 机电工程 负载步行平台 重心动力学 滑模自适应控制 对角步态
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