倒立摆步态规划

ZMP偏移近三倍

用三维线性倒立摆方法规划步态，把双足机器人的ZMP最大偏移压到0.057 m，显著低于时序函数构造法和空间样条插值法，行走更稳。

张建锐 · Sun, Yitong · Jing, Qian · Yani, Lu · Ning, Mi · Xiao, Lian · Dong, Sheng · Bian, Jianxiao

Lecture Notes in Mechanical Engineering 2023

参数信息

ZMP最大偏移

0.221 m

ZMP最大偏移

0.169 m

ZMP最大偏移

0.057 m

技术优势

偏移缩小七成

与另两种方法相比，倒立摆法的ZMP最大偏移从0.221 m和0.169 m降至0.057 m，约为空间样条法的三分之一。

步态更稳

ZMP偏移越小，压力中心越贴近脚底支撑区域中心，倾倒风险越低，因此倒立摆法规划的步态行走更稳定。

应用场景

• 双足机器人步态控制：直接用倒立摆法生成步态，降低ZMP偏移，提升行走稳定性。
• 人形机器人运动规划：为人形机器人提供更稳定的全身运动规划，避免倾倒。
• 工业机器人动态平衡：将倒立摆规划用于工业机器人动态平衡，减小ZMP偏移，增强稳定性。