具有连续柔顺腿的双足行走

在生物力学和机器人学中，弹性在提升运动效率和稳定性方面起着关键作用。腿式机器人中的传统方法通常采用具有离散刚性部件的串联弹性驱动器（SEA），虽然有效但增加了重量和复杂性。本文通过将连续柔顺结构集成到双足机器人的下肢中，提出了一种创新替代方案，从根本上改变了 SEA 概念。我们的方法用轻质可变形材料替代传统刚性段，减少了整体质量并简化了驱动设计。这种新设计在建模、感知和控制方面引入了独特挑战，源于连续柔顺元素的无限维度。我们通过有效的近似和控制策略解决了这些挑战。本文详细介绍了柔顺腿结构的设计与建模，提出了底层力和运动学控制器，并引入了带有步态调度器的高层姿态控制器。实验结果表明使用这种新设计成功实现了双足行走。