双足机器人稳定行走的仿人预测控制研究

doi:10.3778/j.issn.1002-8331.2010.23.006

计算机工程与应用 ›› 2010, Vol. 46 ›› Issue (23): 21-24.DOI: 10.3778/j.issn.1002-8331.2010.23.006

双足机器人稳定行走的仿人预测控制研究

敬成林，李祖枢，薛方正

重庆大学智能自动化研究所，重庆 400044

收稿日期:2010-05-14 修回日期:2010-06-30 出版日期:2010-08-11 发布日期:2010-08-11
通讯作者: 敬成林

Humanoid predictive control of stabilization walking for biped robot

JING Cheng-lin，LI Zu-shu，XUE Fang-zheng

Institute of Intelligent Automation，Chongqing University，Chongqing 400044，China

Received:2010-05-14 Revised:2010-06-30 Online:2010-08-11 Published:2010-08-11
Contact: JING Cheng-lin

摘要/Abstract

摘要： 针对双足机器人的稳定行走，提出了一种新的仿人预测控制在线步行模式生成方法。把期望零力矩点（ZMP）分解成离线规划好的参考ZMP和实时变化的可变ZMP之和，通过预测控制和其逆系统共同作用对质心运动进行控制，从而生成具有自适应性的步行模式。但单一的预测控制系统对诸如矩形齿状扰动的可变ZMP的跟踪存在较大的误差，结合仿人智能控制对误差的强抑制能力，设计了与预测控制相结合的仿人预测控制系统。仿真实验验证对矩形齿状扰动的可变ZMP，仿人预测系统也能实现较好的跟踪。

关键词: 双足机器人, 逆系统, 仿人预测控制, 可变零力距点

Abstract: A new humanoid predictive control scheme for biped robot is introduced.To generate adaptive walking pattern，the expected zero moment point（ZMP） can be separated as off-line reference ZMP and variable ZMP，and the preview controller and its inverse system can be used to control the trajectory of the center of mass（CoM）.But the single predictive control system have a big tracking error for variable ZMP such as rectangular perturbation，the humanoid predictive control system overcome these shortcomings because of its strong ability to suppress error.The simulation results verify the effectiveness of the proposed method.

Key words: biped robot, inverse system, humanoid predictive control, variable zero moment point

中图分类号:

TP24

敬成林，李祖枢，薛方正. 双足机器人稳定行走的仿人预测控制研究[J]. 计算机工程与应用, 2010, 46(23): 21-24.

JING Cheng-lin，LI Zu-shu，XUE Fang-zheng. Humanoid predictive control of stabilization walking for biped robot[J]. Computer Engineering and Applications, 2010, 46(23): 21-24.

[1]	周友行，赵晗妘，刘汉江，李昱泽，肖雨琴. 采用DDPG的双足机器人自学习步态规划方法[J]. 计算机工程与应用, 2021, 57(6): 254-259.
[2]	何志，谭建豪. 学习人类控制策略的双足机器人步态控制研究[J]. 计算机工程与应用, 2014, 50(5): 234-238.
[3]	李春光1，2，刘国栋1. 双足机器人自然ZMP轨迹生成方法研究[J]. 计算机工程与应用, 2014, 50(19): 53-57.
[4]	于春海，潘丰. 基于逆系统的三自由度直升机内模控制设计[J]. 计算机工程与应用, 2014, 50(18): 236-239.
[5]	刘成军1，李祖枢1，2，厚之成1. 双足机器人动态步行实时步态生成[J]. 计算机工程与应用, 2011, 47(24): 217-220.
[6]	李超峰，卢建刚，孙优贤. 基于SVM逆系统的非线性系统广义预测控制[J]. 计算机工程与应用, 2011, 47(2): 223-226.
[7]	敬成林，李祖枢，薛方正. 双足机器人预观控制的ZMP补偿步行模式研究[J]. 计算机工程与应用, 2011, 47(11): 211-214.
[8]	绳涛,程思微,王剑,马宏绪. 欠驱动双足机器人动态步态规划方法研究[J]. 计算机工程与应用, 2009, 45(6): 1-4.

双足机器人稳定行走的仿人预测控制研究

Humanoid predictive control of stabilization walking for biped robot

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