自然動力學法充分利用機器人和環境互動的動力學特性，與參考軌跡法最大的區別是不需要規劃機器人的關節軌跡，也不需要軌跡跟蹤，步態完全是兩足機器人的機械和控制系統與環境相互作用而自發產生的．自然動力學法的顯著特點是只需要提供很少的能量，就能實現十分自然和高效的步態．
基本介紹
- 中文名：自然動力學
- 性質：利用機器人和環境互動
- 屬性：十分自然和高效的步態
- 特徵：控制簡單
自然動力學法充分利用機器人和環境互動的動力學特性，與參考軌跡法最大的區別是不需要規劃機器人的關節軌跡，也不需要軌跡跟蹤，步態完全是兩足機器人的機械和控制系統與環境相互作用而自發產生的．自然動力學法的顯著特點是只需要提供很少的能量，就能實現十分自然和高效的步態．
自然動力學法的優點十分明顯．
(1)控制簡單，如康奈爾大學的機器人只需要感測器檢測腳和地面的接觸狀態，控制信號也只是簡單的開關信號，並不需要複雜的計算，其中控制器的輸入輸出各只有8路開關信號，控制算法只有68行c++代碼．
(2)效率高，能量效率和人類步行相當．本田公司ASIMO的能量效率只有人類步行效率的1/10左右。高效率的主要原因是不需要精確的軌跡跟蹤和部分關節沒有驅動．
(3)不需要繁瑣的步態設計，步態自動產生．
自然動力學法目前主要的缺點是功能簡單，目前只實現了三維直線步行和二維圓周步行．
自然動力學法的主要理論有McGeer 引提出的被動動力學理論和Pratt等 提出的虛模型控制理論．
因此，把自然動力學法分為被動動力學法和虛模型控制兩個主要分支．
