四足机器人BigDog运动控制与精确规划解析

"精确规划-单片机汇编语言" 这篇资料主要探讨了四足机器人，特别是BigDog的设计和控制策略，以及与火星探测器在路径规划和动作规划方面的相似与不同。BigDog的设计旨在适应复杂地形，其核心在于提高横纵自由度的联动能力。在控制上，它面临的挑战包括如何处理机体重心的颠簸和肢体载荷的变化。机器人的液压动力系统是其关键组件，旨在解决腿部驱动问题。通过传感器（如压力传感器、惯导和关节编码器）收集数据，可以构建虚拟模型，从而进行精确的运动学和动力学规划。 在运动控制过程中，实际样机模型反映了机器人即时状态，而规划模型则用于预期的理想运动。两者之间的差异被用作反馈，实施闭环控制，确保机器人运动的精确性。例如，通过调整迈步腿落地时的角度来获取正确方向的地面支撑力，以维持纵向运动。同时，为了应对地形不确定性，规划模型会定期更新以补偿可能出现的误差。 导航系统，包括三维激光扫描仪和双目视觉，有助于识别和规避障碍物，确保安全。此外，软件系统整合了多种功能，增强了机器人的自主性和智能性。文中提到，BigDog与好奇号火星探测器相比，前者更依赖于地球主控中心的路径和动作规划，而后者则更多地在本地进行决策。 尽管BigDog表现出色，但仍存在一些问题，如液压系统无法快速大幅增压、机械传动的损伤以及仿生设计的局限性。后续的LS3机器人对此进行了改进。此外，文章还提及了其他相关机器人，如Petman和Atlas，它们展示了虚拟模型在碰撞防护和平衡恢复上的应用。 这篇文章深入剖析了四足机器人在复杂环境中的运动控制策略，强调了虚拟模型在规划和控制中的重要作用，以及机器人自主性和智能性的提升。