动态双足机器人行走反馈控制理论与实践

"双足机器人反馈控制" 是一本专注于实现双足机器人稳定、敏捷和高效行走的书籍。书中介绍了一套系统的方法，旨在改进现有机器人的控制策略，并为未来机器人的机械设计提供指导。该书对混合系统的控制理论有所贡献，因为双足机器人的模型本质上是混合的，由常微分方程阶段与离散转换和重置映射交织组成。过去的关注点主要集中在静态稳定性标准上，局限于平底行走，而本书则努力从理论和实践角度理解平面双足机器人的真正动态行走。 双足机器人反馈控制是解决这一问题的关键，书中详细探讨了动态双足机器人行走的反馈控制策略。作者团队包括Eric R. Westervelt, Jessy W. Grizzle, Christine Chevallereau, Jun Ho Choi和Benjamin Morris，他们都是该领域的专家。通过反馈控制系统，可以实现对双足机器人行走过程中的平衡、速度和姿态的有效控制，克服行走过程中遇到的各种不确定性和外部干扰。 书中强调，稳定的行走和跑步对应于在这些混合系统中设计出的渐近稳定的周期轨道，而不仅仅是平衡点。这意味着控制策略必须考虑机器人在行走过程中的动态特性，包括腿部的摆动、地面反作用力以及重心的移动。通过反馈控制，可以实时调整机器人的运动参数，确保其在不同环境和条件下的行走稳定性。 反馈控制技术包括但不限于模型预测控制、滑模控制、比例微分（PD）控制等，这些方法在处理机器人行走时的非线性动力学和不确定性方面具有显著优势。此外，书中可能还会讨论如何结合机器学习算法，如强化学习，来优化控制策略，使机器人能够适应复杂环境并自我学习行走技巧。 本书适合机器人学研究人员、工程师以及对双足机器人控制感兴趣的读者阅读。它不仅提供了理论基础，还包含了大量的实际案例和实验结果，有助于读者深入理解并应用这些控制理论和技术到实际的双足机器人项目中。通过学习本书，读者将能够掌握设计和实现双足机器人动态行走控制的先进方法，推动双足机器人技术的发展。