双足机器人变步长步行模式实时补偿技术

"双足机器人变步长步行模式的在线生成方法 (2014年)" 本文主要探讨了双足机器人在执行变步长步行模式时遇到的稳定性问题及其解决方案。双足机器人在行走过程中，如果步长发生突然变化，会对其行走的稳定性和动态平衡造成严重影响。为了解决这一问题，研究者提出了一个创新的方法，即双足机器人步长实时变化的步行模式补偿策略。 首先，该方法的核心是结合时间补偿和零力矩点（Zero-Moment Point, ZMP）补偿来实现。时间补偿关注于调整机器人的步态周期，以适应步长变化带来的节奏调整。当步长增大或减小时，通过对步行周期进行相应的缩短或延长，可以保证机器人在每个阶段的支撑时间适应新的步长，从而维持动态平衡。 其次，零力矩点补偿是关键的技术手段，它涉及到机器人在行走过程中地面反作用力的分布。ZMP是保持机器人平衡的重要指标，位于机器人重心投影线与支撑面的交点。在步长变化时，通过实时调整ZMP的位置，确保它始终位于当前支撑脚的区域内，可以防止机器人倾倒，维持稳定性。 在实际应用中，这种方法在双足机器人AFU10上进行了实验验证。实验结果表明，采用这种在线生成的步长补偿方法，即使步长发生突然变化，也能有效地在线修正机器人实际状态与目标状态之间的偏差，从而保证了行走的稳定性。 总结起来，这篇论文提出了一个双足机器人应对步长变化的在线补偿策略，结合时间补偿和ZMP补偿，确保了机器人在变步长步行模式下的动态平衡和行走稳定性。这种方法对于提升双足机器人的自主行走能力和适应复杂环境的能力具有重要的理论与实践价值。同时，它也为未来双足机器人控制策略的设计提供了新的思路。