基于足地接触力跟踪的单足机器人弹跳运动控制

为了使足式弹跳机器人在运动中避免由于地面接触刚度的变化对弹跳运动产生的影响,首先建立了单足弹跳机器人在弹性地面条件下的运动简化模型,进而分析了地面弹簧刚度变化对机体重心运动轨迹以及着地相中足地接触力的影响。采用足地接触力补偿控制的手段,通过主动控制单腿的伸缩,使模型中弹簧系统的足力输出与期望保持一致,消除了地面刚度变化对机体运动的干扰。利用仿真实验表明了控制方法的可行性。

基于足-地接触力的滑跌概率预测模型研究

针对传统的滑跌判定条件预测行走滑跌概率不准确的问题，进行了滑跌实验，建立了新的滑跌概率预测模型。为了建立新的滑跌判定条件，提出了利用摩擦系数（UC—DF）这一概念；通过止滑性能实验测得了几种常见鞋底材质、地面材质及污染介质组合下的可得摩擦系数（ACOF），通过滑跌实验中测得的足-地接触力，计算出了相应的必要摩擦系数（RCOF）以及UCOF。修正了传统的滑跌判定条件，最终建立了包含滑动和滑倒两种情况的滑跌概率预测模型。试验分析结果表明：与现有的滑跌预测模型相比，此模型提高了对滑跌概率预测的准确度。