3D-SLIP 奔跑转向控制器

仿生稳定快速转向

在矢状面采用近似 SLIP 无差拍控制器跟踪前进速度和奔跑高度，横向引入交替项避免双腿碰撞，计算成本低且收敛快。

Luo, Guifu · Du, Ruilong · Song, Sumian · Yuan, Haihui · 周华 · Gu, Jason

2024

技术优势

计算成本低

矢状面采用近似SLIP无差拍控制器，仅需少量运算即可实现前向速度和奔跑高度跟踪，适合机载实时控制。

收敛速度快

无差拍控制器使跟踪误差在一步内趋近于零，机器人能迅速达到期望的前向速度和奔跑高度。

不碰腿

横向步态控制器中引入交替项模仿侧向摆动，主动避免左右腿碰撞，提升奔跑安全性。

应用场景

• 双足机器人动态奔跑：用3D-SLIP解耦控制替代固定模型步态规划，在嵌入式平台实现高速稳定奔跑。
• 人形机器人步态控制：将无差拍速度与高度跟踪集成到人形机器人步态生成，简化调参。
• 机器人运动学习：以3D-SLIP控制器输出作为学习基准，指导强化学习探索安全运动。