[發(fā)明專利]一種基于雙生成函數(shù)的四足機(jī)器人對(duì)角步態(tài)規(guī)劃方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010433569.2
• 申請(qǐng)日: 2020-05-21
• 公開（公告）號(hào): CN111438694A
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳迪劍;向韜;趙琰;徐一展;謝楚良
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)計(jì)量大學(xué)
• 主分類號(hào): B25J9/16
• 分類號(hào): B25J9/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于雙生成函數(shù)的四足機(jī)器人對(duì)角步態(tài)規(guī)劃方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1：利用虛擬腿技術(shù)，將四足機(jī)器人對(duì)角步態(tài)簡(jiǎn)化為雙足步態(tài)，建立雙足機(jī)器人模型。

步驟2：在雙足機(jī)器人模型的基礎(chǔ)上建立對(duì)角步態(tài)的動(dòng)力學(xué)簡(jiǎn)化模型，通過公式(1)，采用歐拉-拉格朗日方法建立系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型

步驟3：將機(jī)器人的步態(tài)規(guī)劃問題轉(zhuǎn)換為能量最優(yōu)控制問題，通過公式(2)，用關(guān)節(jié)角度和力矩建立代價(jià)函數(shù)，通過最小化代價(jià)函數(shù)來求解機(jī)器人行走過程中關(guān)節(jié)角度和輸入力矩的最優(yōu)軌跡曲線。

步驟4：采用雙生成函數(shù)法求解步驟3中的能量最優(yōu)控制問題，公式(4)為生成函數(shù)的前向和后向版本。

步驟5：雙生成函數(shù)法分為在線和離線部分，離線部分計(jì)算生成函數(shù)的系數(shù)矩陣在t∈[t₀,t_f]的X_f(t)，y_f(t)，X_b(t)，y_b(t)，在線部分計(jì)算輸出最優(yōu)狀態(tài)x^*(t)和u^*(t)，通過公式(5)公式(6)求解x^*(t)和u^*(t)。

x^*(t)←X_b(t)(X_f(t)-X_b(t))^-1y_f(t)^Τx(t₀)-X_f(t)(X_f(t)-X_b(t))^-1y_b(t)^Τx(t_f)公式(5)

u^*(t)←R^-1B^Τ(X_f(t)-X_b(t))^-1y_f(t)^Τx(t₀)+R^-1B^Τ(X_f(t)-X_b(t))^-1y_b(t)^Τx(t_f)公式(6) 。