双足机器人行走稳定性与脉冲控制研究

项目名称： 双足机器人行走稳定性与脉冲控制研究

项目编号： No.11172047

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 张奇志

作者单位： 北京信息科技大学

项目金额： 62万元

中文摘要： 研究双足机器人行走稳定性与脉冲控制问题。以提高双足机器人行走的稳定性和能量效率为目标，建立二维带膝关节双足机器人行走的非光滑动力学模型。采用被动行走原理设计双足机器人的行走步态，通过脉冲控制作用实现双足机器人在水平面上的稳定行走。分析脉冲控制作用下双足机器人周期行走极限环的形成机制，研究脉冲控制作用下双足机器人周期行走极限环的稳定性机理。通过合理控制膝关节弯曲与伸直动作和添加控制行走步长的限位器扩大系统的全局稳定性区域，使系统在保持能量效率的前提下，具有全局稳定性质。采用迭代学习控制方法实现模型存在不确定性情况下，双足机器人的稳定行走控制。采用电磁铁为脉冲驱动装置，构建基于被动行走原理的双足机器人硬件实物系统，在硬件系统上开展实验研究，验证理论研究的结果，为实用的双足行走机器人设计和应用提供必要的基础。

中文关键词： 被动行走；脉冲控制；极限环；稳定性；双足机器人

英文摘要：

英文关键词： Passive walking；Impulse control；Limited circle；Stability；Biped robot