欠驱动两足步行机器人水平行走时的侧向控制方法技术

技术编号:6508193 阅读:258 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种侧向运动调节能力大,在大中干扰的情况下,不容易侧向摔倒,鲁棒性好的欠驱动两足步行机器人水平行走时的侧向控制方法,当机器人直立状态时,过机器人的质心的垂线与机器人此时行走的水平面相交于一交点,当机器人侧向摆动,每个摆动瞬时机器人的质心和交点均确定一直线,定义侧倾角为直线与垂线的夹角;侧向控制步骤为:(1)设定侧倾角给定值;(2)实时采样侧倾角;(3)侧倾角与侧倾角给定值比较得到误差,接着,模糊控制器根据误差e进行模糊控制,模糊控制过程是,若e的绝对值小于给定阀值,那么维持手臂现有位置不变,否则模糊控制器控制手臂关节处的电机运转,电机驱动手臂上下摆动。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机器人控制
,具体讲是一种。
技术介绍
目前,欠驱动两足步行机器人的研究主要集中在平面型机器人,机器人需要借助外力维持侧向平衡。欠驱动两足步行机器人要自由行走,就必须同时解决前项和侧向的稳定问题,实现3D行走控制。目前3D行走是采用髋关节来控制侧向平衡,由于髋关节控制侧向运动调节能力小,在大中干扰的情况下,容易侧向摔倒,鲁棒性差。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是,克服以上现有技术的缺点,提供一种侧向运动调节能力大,在大中干扰的情况下,不容易侧向摔倒,鲁棒性好的。本专利技术的技术方案是,提供一种,当机器人直立状态时,过机器人的质心的垂线与机器人此时行走的水平面相交于一交点,当机器人侧向摆动,即质心侧向摆动时,每个摆动瞬时机器人的质心和交点均确定一直线,那么定义侧倾角为直线与垂线的夹角;不同侧向干扰作用下,定义模糊控制器的侧倾角模糊变量位于垂线右侧的侧倾有三种情况,分别为右小干扰、右中干扰、右大干扰,位于垂线左侧的侧倾有三种情况,分别为左小干扰、左中干扰、左大干扰;侧向控制步骤为(1)设定侧倾角给定值;(2)由传感器按采样周期实时采样侧倾角;(3)在每个采样本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种欠驱动两足步行机器人水平行走时的侧向控制方法,其特征在于,当机器人直立状态时,过机器人的质心的垂线l1与机器人此时行走的水平面相交于一交点K,当机器人侧向摆动,即质心侧向摆动时,每个摆动瞬时机器人的质心和K均确定一直线l2,那么定义侧倾角α为l2与l1的夹角;不同侧向干扰作用下,定义模糊控制器的侧倾角模糊变量:位于l1右侧的侧倾有三种情况,分别为右小干扰PS、右中干扰PM、右大干扰PL,位于l1左侧的侧倾有三种情况,分别为左小干扰NS、左中干扰NM、左大干扰NL;侧向控制步骤为:(1)设定侧倾角给定值αd;(2)由传感器按采样周期实时采样侧倾角α;(3)在每个采样周期将α与αd进行比较...

【技术特征摘要】
1.一种欠驱动两足步行机器人水平行走时的侧向控制方法,其特征在于,当机器人直立状态时,过机器人的质心的垂线I1与机器人此时行走的水平面相交于一交点K,当机器人侧向摆动,即质心侧向摆动时,每个摆动瞬时机器人的质心和K均确定一直线I2,那么定义侧倾角α为I2与I1的夹角;不同侧向干扰作用下,定义模糊控制器的侧倾角模糊变量位于I1右侧的侧倾有三种情况,分别为右小干扰PS、右中干扰ΡΜ、右大干扰PL,位于I1左侧的侧倾有三种情况,分别为左小干扰NS、左中干扰匪、左大干扰NL ;侧向控制步骤为(1)设定侧倾角给定值αd ;(2)由传感器按采样周期实时采样侧倾角α;(3)在每个采样周期将α与Cid进行比较,得到误差e,e由αd减去α确定,接着,模糊控制器根据误差e进行模糊控制,模糊控制过程是,若e的绝对值小于给定阀值,那么维持手臂现有位置不变,否则模糊控制器控制手臂关节处的电机运转,电机驱动手臂上下摆动。2.根据权利要求1所述的欠驱动两足步行机器人水平行走时的侧向控制方法,其特征在于,在取值范围[_5,5]中任取一值作为侧倾角给定值ad。3.根据权利要求2所述的欠驱动两足步行机器人水平行走时的侧向控制方法,其特征在于,所述侧倾角给定值a d为0。4.根据权利要求1所述的欠驱动两足步行机器人水平行走时的侧向...

【专利技术属性】
技术研发人员:张智焕
申请(专利权)人:浙江大学宁波理工学院
类型:发明
国别省市:97

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