【摘 要】
：
因双足机器人存在机械结构复杂、建模难度高、非线性强等问题,使得现有双足机器人的运动控制方法无法满足快速性和稳定性要求。本文针对双足机器人的快速步行运动开展研究,在力控制模式下设计了两种步行控制方法。即通过解耦控制设计了双足机器人姿态控制器、高度控制器、速度控制器和转向策略,以及基于模型预测控制和反馈控制方法设计了质心状态多变量控制器。最终在WUKONG-Ⅲ双足机器人上开展了快速运动和抗扰动实验。本
论文部分内容阅读
因双足机器人存在机械结构复杂、建模难度高、非线性强等问题,使得现有双足机器人的运动控制方法无法满足快速性和稳定性要求。本文针对双足机器人的快速步行运动开展研究,在力控制模式下设计了两种步行控制方法。即通过解耦控制设计了双足机器人姿态控制器、高度控制器、速度控制器和转向策略,以及基于模型预测控制和反馈控制方法设计了质心状态多变量控制器。最终在WUKONG-Ⅲ双足机器人上开展了快速运动和抗扰动实验。本文的主要研究工作和成果有:1)介绍了双足机器人系统平台并建立机器人简化模型。介绍了双足机器人WUKONG-Ⅲ的机械设计和电气组成,为后续开展步行实验提供硬件支撑;建立了多关节和多连杆的双足机器人简化模型;进行双足机器人运动学和连杆动力学计算和分析。2)针对双足机器人的快速稳定步行运动,定义了机器人周期性步行运动的状态机,基于解耦控制设计了双足机器人的姿态控制器、高度控制器和速度控制器。姿态控制器采用系统辨识的方法获取姿态控制的前馈力矩;高度控制器利用竖直方向地面反作用力实现对双足机器人质心高度的控制;速度控制器采用卡尔曼滤波器融合运动学和加速度计信息估计质心速度,利用摆动腿的落脚点实现质心速度控制。最终在WUKONG-Ⅲ双足机器人上实现了最高0.7m/s的室外草坪上的稳定行走。3)针对双足机器人提升行走速度和保持姿态稳定的问题,提出了一种基于地面反作用力的模型预测控制方法实现对机器人质心状态的多变量控制。首先构建机器人质心状态预测模型,引入地面防滑的约束条件,设计有限时域内的优化函数;其次将优化函数转换成二次规划问题进行地面反作用力的实时求解;最后将地面反作用力换算成支撑腿各关节的执行力矩。最终在WUKONG-Ⅲ双足机器人开展实验,实现了最高0.9m/s的行走速度,并有效提升了姿态控制的效果。
其他文献
随着卷积神经网络的发展,网络的层数不断增加,参数量与计算量成倍增长,对硬件的存储资源和计算资源要求越来越高,也对神经网络在工业界嵌入式设备、移动端设备和其他资源受限的平台上部署应用带来了诸多困难。因而催生了模型压缩算法,对现有网络的参数进行压缩,从而减少运算次数,提高推理速度。但是目前的模型压缩算法发展还存在着严重破坏网络原有精度、压缩倍数不理想、可选择压缩方式单一等缺陷,针对这些问题,本论文提出
目的：探讨慢性牙周炎所致牙列缺损实施种植修复治疗的效果。方法：2018年10月-2019年10月收治慢性牙周炎所致牙列缺损患者90例，随机分为两组，各45例。对照组实施烤瓷桥修复；研究组应用种植修复治疗。比较两组治疗效果。结果：研究组治疗总有效率高于对照组，差异有统计学意义（P<0.05）。研究组语言功能、舒适度、稳定性与咀嚼功能评分均高于对照组，差异有统计学意义（P<0.05）。结论：将种植修复
随着社会的进步以及汽车产业的不断发展,巨大的汽车保有量对资源、交通、环境带来一定的压力。在传统的驾驶行为中,安全因素是驾驶员系统中最薄弱的环节。智能汽车的出现,极大地缓解了传统汽车所带来的社会问题。研究和发展智能汽车不仅符合当前万物智能化的趋势,也是提高人们智慧,确定安全出行的重要保障。智能驾驶包含三个方面的技术,环境感知、决策规划和跟随控制。作为控制层部分,路径跟踪是实现车辆智能化和实用化的先决
漢語同源詞的分化和漢語詞彙的雙音化一直是漢語史研究的兩個重要課題。這兩個課題對應着漢語詞彙的派生階段和合成階段。以同源詞爲參構語素的漢語雙音合成詞的研究,同時與這兩個課題相關,具有揭示詞彙派生及合成規律的積極意義。第一章緒論回顧前人關於同源詞和漢語複合詞的研究,確定同源詞和複合詞的判斷標準。在此基礎上,介紹關於以同源詞爲參構語素的漢語雙音合成詞的研究現狀,探討可以進一步研究的課題及其研究的意義。接
自主导航是移动机器人自主运行的关键技术,当前自主导航最主流的定位技术是 SLAM（Simultaneous Localization and Mapping）,同步定位与建图。球形机器人是一种新型形态的移动机器人,密封性能好,能适应复杂环境。球形机器人在机械结构和运动特性上,相对于传统移动机器人有较大的不同,通用的SLAM方法无法直接适用于球形机器人上,使其SLAM方法设计具有一定的难度和挑战性。
文化产业和旅游产业的融合发展是顺应产业发展规律和响应国家战略要求的必然趋势,对新时代背景下产业结构升级和区域高质量发展有关键作用。2018年文化和旅游部的组建将我国的文旅融合发展推进至快速发展的新轨道,全国各地开展文旅融合的模式探索,同时也掀起学者的研究热潮。长三角地区作为引领全国高质量发展的样板区,更应在文旅融合发展上做好先行示范。目前,关于文旅融合发展的研究主要集中在文旅产业融合机理、路径与水
在地产行业集中度持续上升的整体趋势下,房企发展重心越发向规模发展转移,因此近年房企负债率呈现持续攀升趋势。在当前大环境下,房地产企业应当如何将自身负债率控制在合理区间,来确保企业平稳健康发展成为了一个重要的议题。本文使用2004-2019年沪深A股的房地产企业面板数据,通过经验检验,说明了在房地产企业整体高杠杆的环境下,过高的杠杆率水平反而会抑制企业长期绩效的增长。更进一步,本文将样本根据杠杆率大
如今,不规律的生活方式导致消化道疾病较为常见,而消化道出血是许多消化道疾病的初期症状,不容小觑。安全卫生、无痛无创的无线胶囊内窥镜作为消化道的新型检查方式,虽然给患者带来了方便,但其在工作期间拍摄的海量图片不但增大了医生的工作强度,而且视力疲劳等因素也可能导致人工诊断出现漏诊误诊的情况。因此,本文基于胶囊内窥镜检查图像,针对消化道出血病灶辅助诊断算法进行研究。本文利用深度学习技术,从两方面针对出血
在数字技术飞速发展的今天,互联网、数字媒介、视频媒介等技术的快速成熟使得视觉元素占据了信息载体的很大一部分比重,而文字作为其重要的表现形式也是在不断地发展,呈现多样化的形式。与此同时我国对于字体版权的保护也逐渐严格,近年来发生多起由于违规使用商用字体而被索赔的事件,索赔金额高达几十万到几亿不等,因此对于图片中字体的识别相当重要且具有巨大的商业价值。不仅如此,随着深度学习技术的发展,文档分析技术已经
随着人工智能技术与无人系统领域结合的相关研究不断深入和丰富,地面无人系统在物流运输、区域监视、灾区搜救等任务场景得到广泛的研究与应用。当前地面无人系统尚未到达完全自主的智能水平,复杂任务下仍然需要用户进行不同程度的协助以实现安全、可控以及效率最大化,由此可见可变自主系统对于当前无人系统的重要性和必要性。目前的可变自主地面无人系统仍存在以下几个问题:（1）地面无人系统目前缺乏通用的可变自主等级机制。