具有可控柔性的動態雙足行走的運動控制與穩定性研究

《具有可控柔性的動態雙足行走的運動控制與穩定性研究》是依託北京理工大學，由黃岩擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：具有可控柔性的動態雙足行走的運動控制與穩定性研究
• 依託單位：北京理工大學
• 項目負責人：黃岩
• 項目類別：青年科學基金項目

項目摘要

本項目針對具有可控柔性的動態雙足行走展開研究，在基於被動行走的雙足系統中加入可控柔性，建立動力學模型並進行計算機仿真分析。針對提出的這種柔性可控的動態雙足行走，在控制方法中考慮肢體配合，簡化控制結構，提高雙足系統變速時的穩定性。在此基礎上，系統地研究了運動的步內穩定性，並根據分析結果改進控制方法，提高能量效率。基於理論建模和仿真分析，研製具有可控柔性的動態雙足機器人實體，在機器人實體上套用基於肢體配合的控制方法並進行步內穩定性的分析，實現能量效率更高、穩定性更好、能適應複雜環境的行走步態。研究結果有助於更好的理解人類雙足行走的內在機理，為雙足運動的控制提供新的思路，並為研製出高性能的雙足機器人和輔助行走設備建立良好的基礎。

結題摘要

本項目針對具有可控柔性的動態雙足行走中的關鍵問題，在運動控制、穩定性分析、機器人研製等方面開展研究並取得重要進展，分析了力矩控制和柔性控制對雙足變速運動的影響，提出步內穩定性的分析方法，得到雙足機器人一步運動內不同步態階段的穩定性規律，設計混沌步態控制器，研製了一款具有可控柔性的雙足機器人，相關成果對今後研究具有可控柔性的仿人機器人的運動控制、穩定性分析和能量效率具有重要的支持。本項目的相關工作在國際學術期刊和國際會議上發表論文5篇，申請國家發明專利4項，培養研究生6名。項目組通過積極參與相關領域主流國際會議、邀請國外專家訪問等方式，與國外同行進行了深入的學術交流與合作。