欠驱动两足步行机器人水平行走时的侧向控制方法

摘要

本发明公开了一种侧向运动调节能力大，在大中干扰的情况下，不容易侧向摔倒，鲁棒性好的欠驱动两足步行机器人水平行走时的侧向控制方法，当机器人直立状态时，过机器人的质心的垂线与机器人此时行走的水平面相交于一交点，当机器人侧向摆动，每个摆动瞬时机器人的质心和交点均确定一直线，定义侧倾角为直线与垂线的夹角；侧向控制步骤为：(1)设定侧倾角给定值；(2)实时采样侧倾角；(3)侧倾角与侧倾角给定值比较得到误差，接着，模糊控制器根据误差e进行模糊控制，模糊控制过程是，若e的绝对值小于给定阀值，那么维持平衡杆现有位置不变，否则模糊控制器控制平衡杆处的电机运转，电机驱动平衡杆上下摆动。

主权项

一种欠驱动两足步行机器人水平行走时的侧向控制方法，其特征在于，当机器人直立状态时，过机器人的质心的垂线l1与机器人此时行走的水平面相交于一交点K，当机器人侧向摆动，即质心侧向摆动时，每个摆动瞬时机器人的质心和K均确定一直线l2，那么定义侧倾角α为l2与l1的夹角；不同侧向干扰作用下，定义模糊控制器的侧倾角模糊变量：位于l1右侧的侧倾有三种情况，分别为右小干扰PS、右中干扰PM、右大干扰PL，位于l1左侧的侧倾有三种情况，分别为左小干扰NS、左中干扰NM、左大干扰NL；在机器人的两髋关节的左右对称点的正上方安装有可在l2与l1确定的平面内摆动的平衡杆，平衡杆左右方向的长度大于两足间距；侧向控制步骤为：(1)设定侧倾角给定值αd；(2)由传感器按采样周期实时采样侧倾角α；(3)在每个采样周期将α与αd进行比较，得到误差e，e由αd减去α确定，接着，模糊控制器根据误差e进行模糊控制，模糊控制过程是，若e的绝对值小于给定阀值，那么维持平衡杆现有位置不变，否则模糊控制器控制平衡杆处的电机运转，电机驱动平衡杆上下摆动。