发明名称 |
欠驱动两足机器人的激励规划及控制方法 |
摘要 |
本发明公开了一种实时性高、工程实用性强的欠驱动两足机器人的激励规划及控制方法,(1)建立数学模型,并转化为系统状态方程;(2)选定激励信号;(3)输入激励信号;(4)把步骤(3)中得到的关节角度位置、关节角度速度、关节角度加速度作为给定值;记被动关节的角度激励规划为q<sub>p</sub><sup>d</sup>,欠驱动关节的实际输出角度为q<sub>p</sub>;(5)由传感器按采样周期采样并计算实际的欠驱动关节角度q<sub>p</sub>,欠驱动关节角度速度<img file="d2010100400063a00011.GIF" wi="69" he="52" />欠驱动关节角度加速度<img file="d2010100400063a00012.GIF" wi="66" he="54" />(6)在每个采样周期都将q<sub>p</sub><sup>d</sup>与q<sub>p</sub>比较,得到误差,由<img file="d2010100400063a00013.GIF" wi="217" he="62" />确定,并进行滑模变结构控制校正,使e趋向于零;(7)经滑模变结构控制校正运算后输出主动关节控制量u<sub>a</sub>;(8)重复(3)~(7),得到每个采样周期的主动关节控制量。 |
申请公布号 |
CN101799663B |
申请公布日期 |
2012.11.21 |
申请号 |
CN201010040006.3 |
申请日期 |
2010.01.12 |
申请人 |
浙江大学宁波理工学院 |
发明人 |
张智焕 |
分类号 |
G05B13/04(2006.01)I |
主分类号 |
G05B13/04(2006.01)I |
代理机构 |
宁波市鄞州甬致专利代理事务所(普通合伙) 33228 |
代理人 |
张鸿飞 |
主权项 |
1.一种欠驱动两足机器人的激励规划及控制方法,其特征在于,由以下步骤实现:(1)建立欠驱动两足机器人的数学模型,并将该数学模型转化为系统状态方程;(2)选定激励信号:间断性振荡力矩正弦函数,或脉冲函数;(3)输入激励信号,根据欠驱动两足机器人的数学模型计算输出关节角度位置、关节角度速度、关节角度加速度;(4)激励规划:把步骤(3)中得到的关节角度位置、关节角度速度、关节角度加速度作为实际欠驱动两足机器人输出的给定值,即欠驱动两足机器人的角度激励规划;记欠驱动关节的角度激励规划为<img file="FDA00001874541300011.GIF" wi="68" he="63" /><img file="FDA00001874541300012.GIF" wi="46" he="63" />就是欠驱动关节角度的期望值,欠驱动关节的实际输出角度为q<sub>p</sub>;(5)由欠驱动两足机器人的传感器按采样周期采样并计算实际欠驱动两足机器人的欠驱动关节角度q<sub>p</sub>,欠驱动关节角度速度<img file="FDA00001874541300013.GIF" wi="68" he="54" />欠驱动关节角度加速度<img file="FDA00001874541300014.GIF" wi="68" he="54" />(6)在每个采样周期都将<img file="FDA00001874541300015.GIF" wi="46" he="63" />与实际欠驱动两足机器人输出的q<sub>p</sub>进行比较,得到误差,记该误差为e,由表达式<img file="FDA00001874541300016.GIF" wi="214" he="63" />确定,并进行滑模变结构控制校正,使e趋向于零;(7)经滑模变结构控制校正运算后输出主动关节控制量,记该控制量为u<sub>a</sub>,所述欠驱动两足机器人根据u<sub>a</sub>去控制欠驱动两足机器人的主动关节伺服驱动器或主动关节电机;(8)重复步骤(3)~(7),得到每个采样周期主动关节的实际控制量,同时根据实际控制量实时控制所述欠驱动两足机器人的运动。 |
地址 |
315100 浙江省宁波市高教园区钱湖南路1号 |