【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种机器人控制系统，具体涉及一种轮腿运动紧耦合的四足轮腿控制方法及系统。
技术介绍
1、四足轮腿机器人是一种具有四条支撑足，且具备轮腿结构，通过轮腿复合运动队机器人主体进行运动控制的机器人系统。机器人最常用的运动步态为轮腿复合trot步态运动，在该运动过程中，机器人始终只有两条足端着地，是不稳定的欠驱动系统，需要控制算法保证其平衡，在相关控制系统中，主要采用基于单刚体动力学的mpc控制器进行运动控制。
2、现有四足足态运动控制器中，普遍采用基于单刚体动力学的线性mpc控制器进行运动控制，但实际轮腿机器人具有躯干与腿部组合刚体，仅考虑躯干的单刚体动力学模型虽然简化了模型，在运行效率上有所提升，但模型不准确会使得四组轮腿机器人的运动控制鲁棒性更差，无法实现更加复杂且灵活的运动。而考虑完整动力学模型的mpc控制器会使得最终求解优化函数非线性，导致求解缓慢，控制器运行效率低下，需要结合一种高速底层控制器，将非线性mpc控制器求解的结果作为前馈，针对每个腿部关节进行高速反馈控制。
3、在现有的四足轮腿运动控制...
【技术保护点】
1.一种轮腿运动紧耦合的四足轮腿控制方法，其特征在于，包括步骤：
2.根据权利要求1所述的一种轮腿运动紧耦合的四足轮腿控制方法，其特征在于，构建轮腿紧耦合多刚体动力学非线性状态方程时，将轮子简化为垂直于地面的连杆模型，将四轮足机器人转化为腿部具有四个关节的足式机器人模型。
3.根据权利要求2所述的一种轮腿运动紧耦合的四足轮腿控制方法，其特征在于，构建轮腿紧耦合多刚体动力学非线性状态方程包括：
4.根据权利要求3所述的一种轮腿运动紧耦合的四足轮腿控制方法，其特征在于，所述非线性损失函数为：
5.根据权利要求4所述的一种轮腿...
【技术特征摘要】
1.一种轮腿运动紧耦合的四足轮腿控制方法，其特征在于，包括步骤：
2.根据权利要求1所述的一种轮腿运动紧耦合的四足轮腿控制方法，其特征在于，构建轮腿紧耦合多刚体动力学非线性状态方程时，将轮子简化为垂直于地面的连杆模型，将四轮足机器人转化为腿部具有四个关节的足式机器人模型。
3.根据权利要求2所述的一种轮腿运动紧耦合的四足轮腿控制方法，其特征在于，构建轮腿紧耦合多刚体动力学非线性状态方程包括：
4.根据权利要求3所述的一种轮腿运动紧耦合的四足轮腿控制方法，其特征在于，所述非线性损失函数为：
5.根据权利要求4所述的一种轮腿运动紧耦合的四足轮腿控制方法，其特征在于，采用sqp算法优化所述非线性损失函数为：
6.根据权利要求5所述的一种轮腿运动紧耦合的四足轮腿控制方法，其特征在于，采用不断迭代逼近最优解，对每个关节和轮毂的目标控制量进行求解，在每次迭代中，对kkt条件进行局部线性化，求解出线性化后的函数最优解，然后再这个最优解处继续线性化求解，直到得到最优解，获取x值。
7.根据权利要求5所述的一种轮腿运动紧耦合的四足轮腿控制方法，其特征在于，采用零空间方法将目标状态分为按优先级排列的子目标，所述目标状态优先级为：支撑腿触地力与足端轮速度优先级为0，...
【专利技术属性】
技术研发人员：何龙，吴其军，管晨禹，任敬伟，侯君山，庞景壮，杨奔，
申请(专利权)人：杭州智元研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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