基于全身控制(WBC)理论的双足机器人稳定性控制

Stability Control of Biped Robot Based on Whole Body Control(WBC)Theory

为保证双足机器人的运动过程中机身的稳定性并能够抵抗一定程度的外部冲击力的干扰,设计了一种基于虚拟模型控制(VMC)与全身控制(WBC)的双足机器人力矩控制方法。该方法用虚拟模型控制对机器人模型进行简化,用得到的降阶模型求解机器人行走过程中的地面支反力;用全身控制对机器人控制任务进行优先级排序,并求解运动过程中的关节加速度;最后将二者代入刚体动力学方程中求解控制所需要的关节力矩。控制目标为驼鸟形双足机器人,使用的仿真平台为MIT机器人仿真平台。经过仿真验证,该控制方法可以有效地对目标进行控制,且机身的稳定性高,计算的求解效率高,运算复杂程度低,证明了该方法对于双足机器人控制的效果较好。