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相似文献
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1.
刘莉  汪劲松  陈恳  杨东超  赵建东 《机器人》2001,23(5):459-462
ZMP(Zero Moment Point)作为双足步行机器人动态稳定行走的判据,已应用于世界上很多 著名的步行机器人系统.目前国外步行机器人大多采用力/力矩传感器进行ZMP的实际检测计 算,但采用六维力/力矩传感器的却不多,而且其安装位置也各不相同.国内机器人还都处 于离线步态规划阶段,只进行了理论ZMP的计算,并没有进行实时检测. 本文根据清华大学985重点项目“拟人机器人技术及其系统研究”的研究要求,确定了基于 六维力/力矩传感系统的实际ZMP检测方案,确定了传感器安装的最佳位置,推导了单脚支撑 期,双脚支撑期的实际ZMP计算公式,提出了基于ZMP理论的姿态调整方法,以期在实际应用 中进行在线步态规划.  相似文献   

2.
双足步行机器人的ZMP-CoP检测及研究   总被引:4,自引:0,他引:4  
林玎玎  刘莉  赵建东  陈恳 《机器人》2004,26(4):368-372
ZMP(零力矩点)和CoP(压力中心)是评价双足步行机构行走稳定性的重要参数.本文在研究了ZMP和CoP两者关系的基础上,根据THBIP-I仿人机器人基于ZMP理论的姿态调整要求和六维力/力矩传感器的安装位置,推导了适用于双足机器人的CoP计算公式,建立了采用六维力/力矩传感器的CoP检测系统.进行了THBIP-I仿人机器人行走过程的实际CoP检测实验,并对实验结果进行了讨论.实验证明了该系统的准确性.  相似文献   

3.
基于CAN 总线的机器人脚力传感器的设计及其应用􀀂   总被引:4,自引:0,他引:4  
ZMP控制理论已广泛应用于双足步行机器人的步态规划中,行走过程中的实际ZMP轨迹,是通过安装在脚部的两个多维脚力传感器获取的力/力矩信息计算得到.文章提出并设计了一种基于CAN总线接口的双足步行机器人集成化脚力传感器,给出了其硬件组成及软件设计,并详细论述了双足步行机器人行走过程中实际ZMP轨迹的计算方法.  相似文献   

4.
针对现有仿人机器人零力矩点(ZMP)测量系统的力/力矩传感器不直接触地导致不能充分反映脚底各部位受力的问题,设计了一种基于地面接触力信息的具有传感器阵列的ZMP测量系统。介绍了传感器信号多级放大、采集及处理的软硬件系统,应用CAN总线接口实现了与外部上位机的通信。所设计的系统已应用于实际仿人机器人。步行实验表明:该系统能有效完成步行中ZMP的实时测量和脚底各部位受力信息的实时采集、计算与通信,简单易实现。  相似文献   

5.
基于测力平台阵列的双足步行机器人实际零力矩点检测   总被引:1,自引:0,他引:1  
钱敏  吴仲城  申飞  戈瑜 《机器人》2004,26(3):259-262
提出一种多维力测力平台阵列系统,通过机器人行走过程中脚部与平台接触力的测量,并根据. vukobratovic关于ZMP的定义,得到机器人行走过程的ZMP实际轨迹信息,为双足步行机器人的稳态行走步态规划提 供参考依据.更进一步,该系统也可以用作双足步行机器人行走过程步态规划的实验平台.  相似文献   

6.
提出了一种基于反馈控制和贪婪决策的四足机器人爬行步态规划算法。该算法利用机载惯性传感器IMU(Inertial Measurement Unit)来实时计算零力矩点和姿态角,以稳态裕度为指标在支撑平面内实时规划期望零力矩点(Zero Moment Point,ZMP)轨迹,结合非线性反馈控制器实现对机体ZMP点的连续平滑调节,保证机器人在按给定速度矢量进行连续爬行的同时具有抵抗一定外力扰动的能力。步态规划采用动态步态周期,基于机器人结构约束和贪婪决策实现跨腿的自动触发,提高了步态自适应性。最终通过样机行走实验验证了所提算法应用于微型四足机器人中的可行性,机器人实现了在平坦地面上稳定地全向行走和旋转,所提算法同时兼顾了自适应性和稳定裕度。  相似文献   

7.
基于ZMP的拟人机器人步态规划   总被引:12,自引:0,他引:12  
杨东超  汪劲松  刘莉  陈恳 《机器人》2001,23(6):504-508
拟人机器人具有广阔的应用前景,研制工作得到了各国的重视,近年来已取得巨大的 进展,但仍存在大量的理论和技术问题有待深入研究,基于零力矩点(ZMP)的轨迹规划是 需解决的关键技术之一.本文比较分析了一般的双足步行机与拟人机器人的步态规划特点和 基于双足步行的两步规划方法,提出了一种适用于拟人机器人步态规划的新方法——逆两步 规划法,仿真研究表明采用这种方法规划ZMP轨迹是可行的.  相似文献   

8.
提出了一种基于零力矩点(ZMP)预观控制的仿人机器人在线步态规划方法。参照仿人机器人的ZMP表达式,将水平角动量引入机器人的桌子-小车模型表达式,对其进行了扩展;基于扩展桌子-小车模型并结合预观控制理论,在线完成机器人的步态规划。为了提高机器人步行的稳定性,将髋关节轨迹的优化问题转化为质心轨迹的调节问题,构造预观控制器对机器人的质心轨迹进行校正,实现机器人的步态优化。仿真结果表明了所用方法的有效性。  相似文献   

9.
曾鹤  杨宜民 《计算机应用》2014,34(2):514-518
提出了一种基于零力矩点(ZMP)预观控制的仿人机器人在线步态规划方法。参照仿人机器人的ZMP表达式,将水平角动量引入机器人的桌子-小车模型表达式,对其进行了扩展;基于扩展桌子-小车模型并结合预观控制理论,在线完成机器人的步态规划。为了提高机器人步行的稳定性,将髋关节轨迹的优化问题转化为质心轨迹的调节问题,构造预观控制器对机器人的质心轨迹进行校正,实现机器人的步态优化。仿真结果表明了所用方法的有效性。  相似文献   

10.
新型力解耦和各向同性机器人六维力传感器   总被引:4,自引:0,他引:4  
介绍了基于并联 6 -SPS结构的新型机器人六维力与力矩传感器的结构特点 ,并分析计算了其力与应变之间的转换关系及其力各向同性 ,为该六维力与力矩传感器的设计和使用提供了理论依据。分析计算结果表明该传感器是力与力矩解耦和各向同性的。该传感器采用弹性铰链替代球铰 ,具有结构灵巧、工艺性好等优点 ,可应用到机器人手腕、手指和其它使用多维力与力矩传感器的场合。  相似文献   

11.
双足机器人动态行走时,零力矩点轨迹与期望值之间存在一定偏差。利用机器人力矩传感器的输出信号,结合动力学算法实时计算零力矩点的位置,并利用基于模糊逻辑的步态调整算法修正踝关节处的4个关节角,以达到降低零力矩点位置误差,提高系统动态行走稳定性的目的。仿真和实验证实了该算法的有效性。  相似文献   

12.
双足机器人自然ZMP轨迹生成方法研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
为了实现双足机器人类人行走,提出了一种基于自然ZMP轨迹的双足机器人步行模式生成方法。在单腿支撑相,根据基于三维线性倒立摆模型,在设定从脚跟到脚趾移动的自然ZMP轨迹后,得到质心轨迹方程;在双腿支撑相采用线性摆模型生成质心轨迹方程。同时给出了在统一坐标系中的多步规划质心轨迹方程。在RoboCup 3D仿真平台实现了采用自然ZMP轨迹的双足机器人类人稳定步行,实验和竞赛结果都验证了该方法的有效性。  相似文献   

13.
仿人机器人双足行走模型研究   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
肖乐  张玉生  殷晨波 《计算机工程》2011,37(12):173-175
针对仿人机器人双足行走的稳定性问题,引入零力矩点理论,根据稳定行走必须满足地面反作用力位于稳定区域内这个条件,推导出仿人机器人在行走过程中单双腿支撑期的稳定区域面积和稳定裕量。建立2种不同形状的仿人机器人双足模型,在足底和地面间创建一系列接触力,并通过机械系统动力学自动分析软件得到行走过程中足底各个点的受力曲线并进行受力分析,得出合理的双足形状。  相似文献   

14.
曹曦  赵群飞  马培荪 《机器人》2007,29(3):250-255
研究了两足步行椅机器人的机械参数对步行ZMP(Zero Moment Point)稳定裕度的影响.采用稳定的参数化步态,在步态不变的情况下,改变机器人各连杆的质量、转动惯量和质心位置,分析其对ZMP稳定裕度的影响.通过仿真实验得到以下结论:合理选择大腿、小腿和上身的机械参数可以显著增加步行ZMP稳定裕度,从而降低伺服控制的难度.  相似文献   

15.
双足步行机器人动态直线步行运动的规划   总被引:4,自引:0,他引:4  
李元宗  王跃国 《机器人》1992,14(6):34-39
本文对双足步行机器人迈步腿的质心做抛物线运动规划,使迈步腿产生垂直向上的惯性力,以平衡迈步腿自身的重量和身躯的一半重量.迈步期间的零矩点落在参考坐标系 X 轴向线上,完全避免了机器人侧向翻倒的可能性.文中采用了平行坐标架分配法,运动方程含义直观,简化了运动方程反解过程.  相似文献   

16.
针对双足机器人的稳定行走,提出了一种预观控制的零力距点(ZMP)补偿步行模式在线生成方法。利用实际ZMP与目标ZMP之间的未来误差信息,基于预观控制计算机器人行走过程中质心的补偿量,事先调整质心轨迹来改变步态。最终使实际ZMP更好地跟踪目标值。12自由度的双足机器人动力学仿真验证了所提出方法的有效性,而且机器人能在一定程度不平整地面上实现稳定行走。  相似文献   

17.
本文基于ZMP理论、位姿矩阵及遗传算法,在已经使用刚体数学建模的机器人上实现机器人步态控制。首先我们使用ZMP步态控制理论,对机器人的步态稳定性进行分析,采用了遗传算法对参数的选择,实现机器人的步态控制.  相似文献   

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