【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机器人运动控制领域，尤其是涉及一种基于CPG机理的两足机器人轨迹生成与调制方法。
技术介绍
最近在国际机器人学领域，作为最能充分体现智能机器人特点的仿人机器人得到了越来越多的关注。仿人机器人运动控制问题的基础是两足步行控制。相对于多足机器人，其单足支撑和双足支撑的交替，使其稳定性问题成为两足机器人最根本的运动控制问题。随着人们对仿人机器人步行本质的深入理解和神经科学的不断发展，作为一种以神经科学和仿生学为基础的智能控制算法，基于中枢模式发生器(CPG, central patterngenerator)的仿人机器人运动控制算法成为研究热点。基于CPG的仿人机器人运动控制方法模拟人类步行的时序本质，是一种更为自然的解决机器人运动控制问题的途径。基于CPG的方法从本质上考虑了步行过程中的时序相位特性，是解决稳定性问题的重要前提。CPG是由神经元构成的局部振荡网络，能够通过神经元之间的相互抑制产生稳定的相位锁定关系，并通过自激振荡产生躯体相关部位的节律运动。此外，CPG的输出特性可以通过动物丰富的反馈网络和高级神经中枢来调控，所以CPG可以输出适应环境的节律控制控制信号。目前，CPG在机器人工程中的应用主要采用的方法是将CPG单元分配给机器人各个自由度，CPG单元之间彼此抑制，形成一个分布式CPG网络控制机器人的各个关节来实现机器人肢体的协调运动。目前这一在关节空间内抽象利用CPG的控制方法，对于简单的蜿蜒运动或游动的机器人(例如，蛇形机器人和机器鱼)，利用CPG输出具有相位互锁关系的正弦或类正弦信号可以满足控制要求，控制方法简单有效。但对于复杂...
【技术保护点】
一种基于CPG机理的两足机器人轨迹生成与调制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)利用三个CPG单元组成两足机器人的重心轨迹生成器，设计映射函数将三个CPG单元的输出振荡信号映射为机器人的三维重心轨迹，生成的重心轨迹信号具有CPG的信号模式可调制特性；(2)利用在线生成的三维重心轨迹来调制预规划的机器人的工作空间轨迹，利用CPG的参数可调机制，得到具有一定适应性的机器人末端轨迹；(3)设计运动引擎，将机器人足端轨迹的特性映射到机器人的关节空间，从而得到关节的精确控制信号，实现具有一定环境适应性的行走控制。
【技术特征摘要】
1.一种基于CPG机理的两足机器人轨迹生成与调制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤: (1)利用三个CPG单元组成两足机器人的重心轨迹生成器，设计映射函数将三个CPG单元的输出振荡信号映射为机器人的三维重心轨迹，生成的重心轨迹信号具有CPG的信号模式可调制特性； (2)利用在线生成的三维重心轨迹来调制预规划的机器人的工作空间轨迹，利用CPG的参数可调机制，得到具有一定适应性的机器人末端轨迹； (3)设计运动引擎，将机器人足端轨迹的特性映射到机器人的关节空间，从而得到关节的精...
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