双足机器人平衡恢复中知名倒立摆模型的对比研究
机器人学
2019-06-06 v1
摘要
双足机器人本质上是不稳定的，因为其运动学复杂且状态空间动力学为高维，因此稳定行走的控制与生成是一个复杂课题，并且仍是机器人领域中的活跃话题之一。如今，有许多人形机器人能实现稳定行走，但能在受推时有效恢复平衡的较少。在本文中，我们首先回顾了人形机器人更常用的基于倒立摆的抽象动力学模型，并展示这些模型如何用于为人形机器人提供行走，以及一个分层控制结构如何能够淡化人形行走的复杂性。其次，所回顾的模型不仅在解析层面相互比较，还通过在使用\mbox{MATLAB}的推恢复场景中进行若干数值仿真来比较。这些理论与仿真研究就恢复平衡方面对这些模型进行了定量比较。结果表明，线性倒立摆加飞轮（Linear Inverted Pendulum Plus Flywheel）的增强版本是最能在即便极具挑战的情况下恢复机器人稳定性的动力学模型。
引用
@article{arxiv.1906.01936,
title = {Comparison Study of Well-Known Inverted Pendulum Models for Balance Recovery in Humanoid Robot},
author = {Mohammadreza Kasaei and Nuno Lau and Artur Pereira},
journal= {arXiv preprint arXiv:1906.01936},
year = {2019}
}