轮足机器人斜坡控制

未知大倾角自适应

一种基于非线性滑模控制与无迹卡尔曼滤波的控制策略,能实时辨识坡度,使轮式双足机器人在未知大倾角路面上保持平衡与稳定运动,无需环境先验信息即可启动。

Baining, Tu · 卢彪 · 朴敏楠

Lecture Notes in Computer Science 2023

参数信息

最大稳定倾角
47.5 °
无先验信息启动斜坡角度
20 °

技术优势

实时识别坡度

基于非线性模型的无迹卡尔曼滤波直接在线估计坡度,无需环境先验信息,可应对各种未知路况。

无信息可启动

机器人可在超过20°的斜坡上原地起步,证明了其对初始地形条件的鲁棒性。

复杂地形不失效

仿真表明该控制架构能够处理缓和、陡峭及正弦变化的地形,从小尺度到大尺度均适应。

优于经典控制

与单一LQR、单一SMC及SMC+EKF相比,所提策略在快速性和稳定性上均有优势。

应用场景