關(guān)鍵詞：虛擬肌肉 黏彈性 仿人機器人 行走 不平整地面 

摘要：復(fù)雜未知環(huán)境下,仿人機器人在行走過程中難以獲取精確的地面信息,導(dǎo)致規(guī)劃的落腳點與實際落腳位置之間存在誤差,這會對機器人的平衡造成嚴重的干擾.針對該問題,提出了模擬人體肌肉黏彈性的虛擬肌肉模型,并基于該模型設(shè)計了仿人機器人在不平整地面上的穩(wěn)定行走控制方法.首先,從仿生角度出發(fā),擴展傳統(tǒng)肌肉模型,構(gòu)建了具有伸縮功能的虛擬肌肉模型,并對其黏彈性進行了分析.然后,基于該模型,采用LQR(線性二次型調(diào)節(jié)器)方法設(shè)計了虛擬肌肉伸縮長度與伸縮力的控制方法.最后,基于足部力傳感器信息反饋,將該模型應(yīng)用于仿人機器人行走過程中抬腳高度的調(diào)節(jié),使仿人機器人能夠適應(yīng)未知復(fù)雜環(huán)境中地面高度的突變,或在機器人傳感器系統(tǒng)獲取的地面信息與實際情況相差很大的情況下實現(xiàn)穩(wěn)定行走.結(jié)果表明,該算法可以使仿人機器人在高度差為6 cm以內(nèi)的不平整地面上實現(xiàn)1.8 km/h的穩(wěn)定行走.基于BHR-6P平臺的行走仿真驗證了該算法的有效性.

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