基于非线性弹簧模型的双轮足式机器人跳跃控制方法技术

一种基于非线性弹簧模型的双轮足式机器人跳跃控制方法，属于轮足机器人跳跃控制技术领域。本发明专利技术针对现有双轮足式机器人的跳跃控制对关节输出力矩的要求高的问题。包括建立双质量块非线性弹簧模型；将跳跃控制分为起跳相、上升相、下降相和缓冲相四个阶段，各阶段均采用QP二次规划的方法进行轨迹规划；以弹簧劲度系数、弹簧原长，各阶段开始和结束时刻的弹簧长度作为规划参数，获得目标弹簧长度和目标弹簧力关于时间的曲线；再将跳跃高度分为起跳高度和收腿高度，以起跳高度为变量基于二分法进行跳跃轨迹的迭代优化，获得最优跳跃轨迹。本发明专利技术用于实现双轮足式机器人跳跃控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及基于非线性弹簧模型的双轮足式机器人跳跃控制方法，属于轮足机器人跳跃控制。

技术介绍

1、双轮足式机器人兼具轮式的高速高效性和足式的地面适应性，可以快速灵活地在地面上移动，当面对非结构化地形时，则主要通过跳跃的方式越障。因此，跳跃能力成为了衡量机器人环境适应能力的重要指标之一。

2、目前对双轮足式机器人的跳跃控制研究还相对较少，主要采用基于双质量块线性弹簧的虚拟模型规划跳跃轨迹进而实现跳跃控制。但是这种控制模型对于关节输出力矩的要求很高，限制了机器人的实验验证，导致目前大部分跳跃研究都止步于仿真层面。也有研究者采用功率密度更高的液压驱动方式实现了跳跃，这同样对关节输出能力要求很高。

3、因此，针对上述问题，提供一种新的虚拟模型来规划跳跃轨迹，降低跳跃对关节输出力矩的需求以及提升跳跃高度，对提高双轮足式机器人的环境适应能力具有非常重大的意义。

技术实现思路

1、针对现有双轮足式机器人的跳跃控制对关节输出力矩的要求高的问题，本专利技术提供一种基于非线性弹簧模型的双轮足式机器人跳本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于非线性弹簧模型的双轮足式机器人跳跃控制方法，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的基于非线性弹簧模型的双轮足式机器人跳跃控制方法，其特征在于，所述双轮足式机器人为单自由度腿部的双轮足式机器人。

3.根据权利要求2所述的基于非线性弹簧模型的双轮足式机器人跳跃控制方法，其特征在于，双质量块非线性弹簧模型为：

4.根据权利要求3所述的基于非线性弹簧模型的双轮足式机器人跳跃控制方法，其特征在于，起跳相轨迹规划的具体实现方法为：

5.根据权利要求4所述的基于非线性弹簧模型的双轮足式机器人跳跃控制方法，其特征在于，上升相轨迹规划中采用三次插...

【技术特征摘要】

1.一种基于非线性弹簧模型的双轮足式机器人跳跃控制方法，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的基于非线性弹簧模型的双轮足式机器人跳跃控制方法，其特征在于，所述双轮足式机器人为单自由度腿部的双轮足式机器人。

3.根据权利要求2所述的基于非线性弹簧模型的双轮足式机器人跳跃控制方法，其特征在于，双质量块非线性弹簧模型为：

4.根据权利要求3所述的基于非线性弹簧模型的双轮足式机器人跳跃控制方法，其特征在于，起跳相轨迹规划的具体实现方法为：

5.根据权利要求4所述的基于非线性弹簧模型的双轮足...

【专利技术属性】
技术研发人员：金弘哲，高靖松，高良，朱延河，赵杰，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：