0、步態規劃
四足機器人控制當中,步態是至關重要的一項。我們可以簡單理解成四足機器人運動過程中各腿的狀態,在這套設計方案中,我們對步態的規劃主要分成兩大主要部分,即接觸狀態和周期函數。而步態規劃的目的,就是創建一個關于的足端接觸狀態的周期函數。
1、接觸狀態
四足機器人行進過程中,根據足端與地面是否發生接觸,我們可以規定各條腿的兩種接觸狀態,即接觸(contact)與擺動(swing)
總控制器會根據步態規劃給出的狀態,移交至對應的控制器去處理,即擺動腿控制器(swing leg controll),接觸腿控制器(contact leg control)。
對于這兩種狀態,可以簡單地用一個布爾類型的值s來定義,即
對于周期性的步態規劃,我們可以用下標Φ來進行區分,可以寫成:
2、步態周期
四足機器人的運動歸根到底都是周期運動,我們無須量化機器人運動的整個過程,因此如何量化定義一個完整的步態周期顯得極為重要,在此我們使用基于時間的周期函數,定義一個基準相位值,公式如下:
其中,
- t:當前運行時間
- t0:當前周期開始時間
- T:一個步態周期
同樣我們可以利用取余的方法來簡化上述周期函數,兩者并無實質的區別:
其中
- %為取余運算
- t為當前運行時間
對于相同類型的周期信號,我們可以利用相位差來表征周期函數之間的差別,因此有了基準相位函數之后,我們就可以利用其來定義各條腿的相位,如下式:
其中,Φi,offset為第條腿與基準相位的相位差。
-
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