通过虚拟能量注入发现耗散系统的最优自然步态

足行机器人在导航非结构化环境方面具有several优势，但在能源效率方面常常不及轮式机器人。一种有前景的策略是利用其自然（不可驱动）动力学，结合弹性元件来提高能源经济性。本工作通过一个统一的多阶段框架设计能源最优控制输入，探索了这一概念。它首先采用一种新颖的能量注入技术，通过利用系统的自然动力学来识别被动运动模式。这使得即使在由于摩擦或塑性碰撞等因素导致能量耗散的系统中，也能发现被动解。基于这些被动解，我们随后采用continuation 方法推导用于完全驱动的耗散机器人系统的能源最优控制输入。该方法在仿真模型上进行测试，以演示其在单足和多足机器人系统中的适用性。这一分析为机器人弹性足行机器人的设计和运行提供了宝贵的见解，为通过利用自然系统动力学提高其能源效率和适应性提供了路径。