仿人机器人自主动态越障关键技术研究

项目名称： 仿人机器人自主动态越障关键技术研究

项目编号： No.51405091

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 机械、仪表工业

项目作者： 周雪峰

作者单位： 广东省科学院自动化工程研制中心

项目金额： 25万元

中文摘要： 越障能力强是步行方式的最显著优点，也是实现仿人机器人在复杂环境中自主导航的关键。现有关于仿人机器人越障的研究主要针对已知障碍物的静态越障——越障能力有限，且难应用于全局路径规划。鉴于此，本课题以自主动态越障为目标，提出采用多感融合环境感知和建模方法，通过安装在机器人腹部可俯仰的激光测距仪实现环境尺度信息采集，连同机器人自身的里程计和陀螺的定位和定姿，实现对局部环境的实时感知和三维建模；在此基础上采用多约束全局优化的方法判断越障可行性；根据结果，提出采用单质点ZMP跟踪预观控制实现粗略的动态越障规划，并用多刚体模型计算ZMP误差，将之作为输入再次使用ZMP跟踪预观控制修正机器人重心的运动轨迹，从而实现精确的全身运动规划。同时，为满足碰撞检测算法对实时性和精度的要求，提出了对机器人和障碍物采用定向包围盒树的描述模型，提高了模型精度；并采用最近特征点跟踪的方法缩减定向包围盒树，减少碰撞检测时间。

中文关键词： 仿人机器人；环境感知；双层预观控制；扩展零力矩点；

英文摘要： The specific ability to step over obstacles is the significant advantage of a biped robot, and the fundamental issue for autonomous navigation in complex environments. However, statically stepping over with known obstacles has poor performance and is diff

英文关键词： Humanoid robot；Environment perception；Double-level predictive control；Extended zero moment point；