基于实时ZMP检测的类人足球机器人步态规划

为了保证类人机器人行走的稳定性,合理的步态规划和误差补偿是最为关键的两个方面。针对研究新一代的类人足球机器人AFU2008,在步态规划方面,根据ZMP(零力矩点)稳定性原理,首先用参考轨迹法进行关节轨迹规划,然后由运动学逆解出的关节转角值对机器人舵机进行实际控制;在误差补偿方面,采用对ZMP影响较大的上体运动进行误差补偿,并针对传统的上体补偿方法的局限性,提出了允许上体高度作匀速运动的改进方法。最后通过仿真和实际实验表明:相对于传统补偿方法,新方法能够更加明显减小机器人的ZMP误差,提高机器人ZMP的稳定裕度,使得类人机器人可以稳定快速的行走。

双足步行机器人整体协调运动规划

通过分析双足步行机器人整体的协调运动,基于D-H法的坐标变换,对步行机器人四肢串联机构进行了重心合成计算。为了增加关节稳定性并提供转动限位,采用改进的“筋”动力耦合关节作为驱动。提出“腿三角”与“臂三角”的概念对多体系统进行了合理有效的简化,并将单摆理论应用于下肢运动,配合上体运动补偿,使上下整体协调运动,给出了两个平面内质心运动的边界条件。最后在三维动力学仿真软件中验证了加入上体补偿运动的合理性。