【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机器人控制领域，尤其是涉及一种基于线性落脚点补偿器的机器人行 走控制方法。
技术介绍
许多仿人机器人行走控制的研究人员将重点放在规划机器人的质心轨迹，使得机 器人行走时的实际ZMP轨迹能精确地跟踪事先规划的ZMP轨迹。而该事先规划的ZMP轨迹 一般是由预先规划的机器人的落脚位置（即落脚点）来决定的。这一类控制方法总体来说 属于开环控制方法，对机器人预设轨迹的跟踪建立在对机器人可以完全控制的假设之上， 即机器人的质心状态是完全可控的。事实上，由于仿人机器人与地面的接触是非稳固的，地 面只能对仿人机器人提供推力而不能提供反向的吸引力。因此，仿人机器人的质心控制是 半可控的。一旦机器人的落脚点决定了，机器人能够获得用来加速质心的力也就同时被限 定在一定的区域以内。 另一方面，由于仿人机器人的落脚点决定了行走控制中质心的可控性，因此动态 的调整仿人机器人的落脚点便可以调整机器人的动态特性及可控性，进而可以改善机器人 对未知扰动的抑制能力。事实上，落脚点对双足行走的重要性在生物机械学领域已有较深 入的研究。最近，在机器人领域也有一些利用落脚点补偿技巧提高仿人机器人行走控制鲁 棒性的初步探索。目前的方法大多数是建立在简化的线性机器人动力学模型上，落脚点修 改技巧无法动态调整且基于线性模型预测控制方法的计算量较大。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种学习能力强、可 靠性高的基于线性落脚点补偿器的机器人行走控制方法。 本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现： -种...
【技术保护点】
一种基于线性落脚点补偿器的机器人行走控制方法，其特征在于，包括以下步骤：1)建立机器人的动力学模型；2)根据机器人的动力学模型，建立线性落脚点补偿器；3)通过尝试、评估和改进的学习方法，学习特定环境下的线性落脚点补偿器最优增益系数；4)根据基于线性落脚点补偿器对仿人机器人行走进行预测控制。
【技术特征摘要】
1. 一种基于线性落脚点补偿器的机器人行走控制方法，其特征在于，包括以下步骤： 1) 建立机器人的动力学模型； 2) 根据机器人的动力学模型，建立线性落脚点补偿器； 3) 通过尝试、评估和改进的学习方法，学习特定环境下的线性落脚点补偿器最优增益 系数； 4) 根据基于线性落脚点补偿器对仿人机器人行走进行预测控制。2. 根据权利要求1所述的一种基于线性落脚点补偿器的机器人行走控制方法，其特征 在于，所述的步骤1)包括以下步骤： 11)建立机器人三维线性倒立摆动力学模型，该动力学模型的表达式为：xr =Axtf +Bn, xz=Cxc OiOj· 1 其中，A=gIJ，B= ||，c=丨〇 = 为机器人质心在世界 λL ^*i 坐标系下沿X轴的位置、速度和加速度，Ux为质心加速度的变化量并用来控制质心加速度，p。=[X。，y。，yJT为质心在世界坐标系下的三维位置,而Pz = [xz,yz,yz]T为ZMP在世界坐 标系下的位置，g为重力加速度；3. 根据权利要求1所述的一种基于线性落脚点补偿器的机器人行走控制方法，其特征 在于，所述的步骤2)包括以下步骤： 21) 定义线性落脚点补偿器的输出Apf : s(雜? 22) 定义线性落脚点补偿器为：其中，0,負为估计的支撑脚坐标系下质心位置、速度和加速度，和 前i巾贞中估计的和参考的支撑脚坐标系下ZMP轨迹，GKx、GKy、Glx和Gly为增益系数； 23) 选择最优的线性落脚点补偿器增益系数，使增益系数满足最小化的条件：其中紙，为ZMP的跟踪误差，丄卜爲KI}是为了保证输出 J1隹i I雄I 不过...
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