[發明專利]基于能量最優的雙足被動行走步態控制方法

有效

• 申請號: 201210395970.7
• 申請日: 2012-10-17
• 公開（公告）號: CN102887188A
• 公開（公告）日: 2013-01-23
• 發明（設計）人: 安康;陳啟軍
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: B62D57/032
• 分類號: B62D57/032
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 宣慧蘭

1.一種基于能量最優的雙足被動行走步態控制方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

1)建立雙足被動行走的模型，用于描述雙足被動行走的過程：

2)提取需要優化的模型參數，包括周期行走的初始狀態、行走步長、周期時間、行走過程中的關節力矩和關節角速度；

3)設定行走步態的約束條件，根據周期性的被動行走步態特征對行走過程進行約束；

4)根據模型參數計算行走過程中的能量消耗，計算公式為：

COT=∫0lstepΣ|τl*ul|Mtotal*g*lstepdt]]>

式中，COT為單位能量消耗，t_step為周期時間，τ為關節力矩、u為的關節角速度、M_total為總質量，g為重力加速度，l_step為步長；

5)采用序列二次規劃的方法，得到在能量消耗最小的情況下模型參數之間的關系，控制雙足被動行走步態。

2.根據權利要求1所述的一種基于能量最優的雙足被動行走步態控制方法，其特征在于，步驟1)中雙足被動行走的模型包括連續相的動力學方程表達及離散相的數學表述。

3.根據權利要求1所述的一種基于能量最優的雙足被動行走步態控制方法，其特征在于，步驟3)的約束條件包括步長、速度、周期行走的初始狀態和結束狀態一致以及模型的對稱性。