双足机器人的平地步态优化方法及系统技术方案

技术编号:41679903 阅读:47 留言:0更新日期:2024-06-14 15:33
本发明专利技术涉及机器人控制技术领域,具体为双足机器人的平地步态优化方法及系统,通过确定双足机器人单足支撑期间的零力矩点位置,构建保持机器人稳定性的目标函数,并考虑机器人完成行走目标的最大时间,保持站立的总时间,到达的目标距离以及行走速度,构建相应的目标函数并加权处理,利用CPG网络可参数化的特性,根据目标函数将机器人的步态优化问题建模为具有多个局部最优值的多目标优化问题;通过建立粒子群优化算法的改进策略,基于改进的粒子群优化算法进行迭代优化,每一次迭代中均模拟一次机器人行走任务,直至获得最优粒子对应的基于CPG网络的双足步态控制器的参数集,能够以更小的种群规模和更低的计算成本得到更高的求解精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机器人控制,具体为双足机器人的平地步态优化方法及系统


技术介绍

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息,不必然构成在先技术。

2、双足机器人,是指模仿人类双足行走方式的机器人,由于其运动方式与人体类似,相较于轮式机器人和履带式机器人,其地形适应性更高、能源消耗更低。

3、机器人身体、环境和控制系统的耦合产生了双足机器人的步态,中枢模式发生器(central pattern generator, cpg)因其具有抗扰动、阶跃平滑、参数结构清晰等优点,被广泛应用于双足步态控制领域。cpg网络是由多个cpg单元相互耦合建立的网络结构,主要包括全连接cpg网络、环形cpg网络和起搏器cpg网络,cpg网络具有可参数化的特性,这项特性允许基于cpg网络的步态控制器可以结合任何优化算法以获得适合的步态参数,实现优异的步态效果。

4、面向具体行走任务时可以构建具体的优化目标,借助cpg网络可参数化的特性,可以将双足步态任务建模为一个高维优化任务,由于双足机器人具有高自由度的特性,导致即使基于特定的适本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.双足机器人的平地步态优化方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的双足机器人的平地步态优化方法,其特征在于,CPG网络为起搏器式CPG网络。

3.如权利要求1所述的双足机器人的平地步态优化方法,其特征在于,利用机器人稳定性指标构建的目标函数,如下式所示:

4.如权利要求1所述的双足机器人的平地步态优化方法,其特征在于,利用机器人保持站立的总时间构建目标函数,如下式所示:

5.如权利要求1所述的双足机器人的平地步态优化方法,其特征在于,利用机器人到达的目标距离,构建目标函数,如下式所示:

6.如权利要求1所述的双...

【技术特征摘要】

1.双足机器人的平地步态优化方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的双足机器人的平地步态优化方法,其特征在于,cpg网络为起搏器式cpg网络。

3.如权利要求1所述的双足机器人的平地步态优化方法,其特征在于,利用机器人稳定性指标构建的目标函数,如下式所示:

4.如权利要求1所述的双足机器人的平地步态优化方法,其特征在于,利用机器人保持站立的总时间构建目标函数,如下式所示:

5.如权利要求1所述的双足机器人的平地步态优化方法,其特征在于,利用机器人到达的目标距离,构建目标函数,如下式所示:

6.如权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘坤华张超陈成军代成刚郑义卢涛
申请(专利权)人:青岛理工大学
类型:发明
国别省市:

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