四足机器人“盲爬”阶梯策略设计与实现

针对四足机器人爬阶梯多采用基于零力矩点的静步态运动规划方法,存在攀爬速度慢、稳定性差的问题,设计了一种四足机器人快速“盲爬”阶梯策略。采用针对阶梯地形的轨迹规划摆动腿运动,基于广义动量法检测摆动腿与阶梯的磕碰事件,对磕碰事件进行了有效处理。根据本体感受器估计阶梯部分参数,结合稳定裕度概念规划机身的期望轨迹,采用模型预测控制对轨迹进行跟踪控制,保证了机器人快速稳定地攀爬阶梯。通过四足机器人实验平台验证所提方法的正确性,当机器人名义腿长为0.360 m、阶梯台阶高度为名义腿长的30.56%时,平均攀爬速度可达0.60 m/s(无量纲速度Fr达0.32)。