足式机器人恢复系统的设计与控制

本文描述了用于平面足式机器人的支撑与恢复系统的设计与控制。该系统在三种模式下运行。首先，它可以在完全透明模式下运行，不对机器人施加任何力。在此模式下，系统紧密跟随机器人，以便在需要时能够迅速接住机器人。其次，它可以在机器人运行期间提供垂直支撑力。第三，它可以在发生故障后接住机器人并将其拉离地面，以避免跌倒及相关的损坏。在此模式下，系统在试验后自动重置机器人，允许在无需人工干预的情况下连续进行多次试验。支撑力通过带有单向弹簧的串联弹性驱动缆绳与滑轮系统施加于机器人，以实现真正的透明操作。该系统的非线性特性要求精心设计控制器以确保可预测、安全的行为。在本文中，我们介绍了该恢复系统的机电设计，开发了合适的控制器，并在双足机器人 RAMone 上评估了系统性能。