一种应用于关节执行器能力缺失受限条件下的六足机器人自适应控制方法技术

本发明专利技术属于足式机器人运动控制技术领域。本发明专利技术公开了一种应用于关节执行器能力缺失受限条件下的六足机器人自适应控制方法，解决了六足机器人发生关节执行器能力缺失后，运动性能下降问题，具体方法为：首先使用PPO算法，将机器人的关节效能状态作为状态输入的一部分，针对六足机器人关节执行器能力缺失受限这个条件设计奖励函数，对六足机器人每个关节执行器可能的关节能力缺失的情况进行训练，共得到十八个控制策略模型，其次通过离线蒸馏的方式，使用Transformer网络训练，最终得到一个通用的控制策略模型。本发明专利技术使六足机器人可根据机器人针对任意单个关节执行器的不同受限程度进行实时自适应调整，实现连续有效的行走和任务执行，提高了六足机器人在崎岖地形下的运动能力以及现实应用性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及足式机器人运动控制，具体而言，涉及一种应用于关节执行器能力缺失受限条件下的六足机器人自适应控制方法。

技术介绍

1、随着航空与勘探业的发展，移动机器人在人类不能够进入的地形或环境发挥着重大的作用(如火灾现场、星球探测、深海探测等)。与轮式、履带式机器人相比，六足机器人具有冗余的肢体结构、较多的关节自由度和丰富的步态，因此其对非结构化环境的适应能力更强。然而，在实际应用场景中，地形复杂、环境恶劣，外部破环等因素会导致六足机器人极易出现机械部件损坏、电控系统故障等不良状态，并进一步导致其腿部动力缺失或失效。在此种状态下，机器人可以采用自适应控制方法进行运动的修正，使其保持基本运动功能，甚至实现一定的任务执行能力。

2、常规的足式机器人自适应控制运动规划方法研究中，仅考虑运动能力健全条件下的六足机器人运动规划，而对运动功能受限条件下的六足机器人运动规划问题研究较少，或仅对机器人的步态控制及机身控制进行单一考量，无法同时兼顾二者的协同控制，限制了六足机器人运动表现的提高。因此，研究六足机器人在关节执行器能力缺失情况下的步态控制及机身控制协本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种应用于关节执行器能力缺失受限条件下的六足机器人自适应控制方法，其构建过程特征在于以下步骤：

2.如权利要求1所述的一种应用于关节执行器能力缺失受限条件下的六足机器人自适应控制方法，其特征在于：所述的稳定维持奖励项为：在世界坐标系∑W(xW,yW,zW)下，通过计算零力矩点(Zero Moment Point,ZMP)至其支撑多边形在水平面上投影之间的最长距离，建立一个维持六足机器人稳定的行动策略的奖励项，形式如下：

3.如权利要求1所述的一种应用于关节执行器受限条件下的六足机器人自适应控制方法，其特征在于，步骤2所述的自适应调整机制，形式如下：

【技术特征摘要】

1.一种应用于关节执行器能力缺失受限条件下的六足机器人自适应控制方法，其构建过程特征在于以下步骤：

2.如权利要求1所述的一种应用于关节执行器能力缺失受限条件下的六足机器人自适应控制方法，其特征在于：所述的稳定维持奖励项为：在世界坐标系∑w(xw,yw,zw)下，通过计算零力矩点...

【专利技术属性】
技术研发人员：尤波，李辉，李佳钰，陈晨，程晨晨，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：