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一种具有屈膝行为的双足被动行走步态控制方法技术

技术编号:8295724 阅读:207 留言:0更新日期:2013-02-06 19:39
本发明专利技术涉及一种具有屈膝行为的双足被动行走步态控制方法,该控制方法包括以下步骤:1)以摆动腿触地后转换为支撑腿的时刻作为周期步态的开始时刻,此时原支撑腿转换为摆动腿;2)摆动腿向前自由摆动直至摆动腿的膝关节碰撞,此时锁紧摆动腿的膝关节;3)摆动腿继续向前自由摆动,同时支撑腿以支点为轴转动一定角度后,解锁支撑腿的膝关节;4)当摆动腿自由摆动至与地面碰撞时,该摆动腿转换为支撑腿,原支撑腿换转为摆动腿,重新开始新的周期。与现有技术相比,本发明专利技术改进了双足机器人的坡面行走能力,增强了双足机器人行走的固有稳定性,使得双足被动行走步态在较大坡度上也具有很好的稳定性,能够稳定行走的坡度范围显著提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种双足被动行走步态控制方法,尤其是涉及。
技术介绍
基于被动动力学的机器人双足行走问题是近些年来该领域的热门问题。上世纪80年代末McGeer设计了一种仅依靠重力和自身的动力学特性,即可稳定的走下斜面的被动行走器,奠定了被动行走动力学的基础,随后,许多优秀的基于被动动力学的双足行走机器人被设计出来。与传统双足行走机器人相比,基于被动动力学的双足机器人不需要对关节进行时时的控制和跟踪,因此一方面具有固有的稳定性,不需要任何控制就可以完成周期 的行走;另一方面行走的能量消耗非常小。然而,直到目前为止,传统被动动力学机器人仅能在很小的坡面上稳定地行走,很难完成在较大坡度斜面上的行走。这主要是因为该类机器人的行走非常依赖于本体的机械结构特性,在特定的行走环境中,对机器人的结构、步态规划等方面都需要有严格的要求。通过对人类行走的观察和分析,发现人类在下坡行走时,支撑腿的屈膝行为能够提高行走对大坡度环境的适应能力,因此对双足机器人行走来说,引入人类膝关节的运动特点能够提高机器人在更大坡面上的行走能力。然而,对于传统的被动动力学机器人,提高在坡面上行走的稳定性只是通常采用控制算法本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有屈膝行为的双足被动行走步态控制方法,该方法用于控制双足机器人在坡面上行走,通过髋关节以及两个大腿和两个小腿组成的行走模型实现,所述的大腿连接髋关节,所述的小腿通过膝关节连接大腿,构成摆动腿和支撑腿,其特征在于,所述的控制方法包括以下步骤:1)以摆动腿触地后转换为支撑腿的时刻作为周期步态的开始时刻,此时原支撑腿转换为摆动腿;2)摆动腿向前自由摆动直至摆动腿的膝关节碰撞,此时锁紧摆动腿的膝关节;3)摆动腿继续向前自由摆动,同时支撑腿以支点为轴转动一定角度后,解锁支撑腿的膝关节;4)当摆动腿自由摆动至与地面碰撞时,该摆动腿转换为支撑腿,原支撑腿换转为摆动腿,重新开始新的周期。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:安康陈启军
申请(专利权)人:同济大学
类型:发明
国别省市:

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