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基于非线性主动柔顺控制的钢丝传动动态腿式机器人冲击缓解

机器人学 2021-08-04 v1

摘要

冲击缓解对于腿式机器人的稳定运动至关重要,尤其是在高速动态运动中。本文提出了一种腿式运动系统,该系统包含针对基于钢丝传动的腿式机器人的非线性主动柔顺控制和主动阻抗控制。所开发的控制系统通过应用三种策略,实现了具有优异冲击缓解和腿部位置跟踪性能的高速动态运动:a) 前馈控制器根据包含库仑摩擦和粘性摩擦信息的线性电机-腿部模型设计;b) 基于钢丝传动模型的补偿保证了理想的虚拟弹簧柔顺特性;c) 非线性主动柔顺控制和主动阻抗控制确保了比线性方案更好的冲击缓解性能,并保证了位置跟踪性能。所提出的控制系统在名为 SCIT Dog 的真实机器人上进行了验证,实验证明了其在没有任何被动弹簧机构的高速动态运动中具有理想的冲击缓解能力。

关键词

引用

@article{arxiv.2108.01481,
  title  = {Impact Mitigation for Dynamic Legged Robots with Steel Wire Transmission Using Nonlinear Active Compliance Control},
  author = {Junjie Yang and Hao sun and Hao An and Changhong Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2108.01481},
  year   = {2021}
}