轮腿六足全身稳定性控制

崎岖地形稳定行驶

提出一种基于事件扰动检测与模型预测控制的全身稳定性控制方法，可在崎岖地形中保持轮腿六足机器人机身稳定。

Xu, Kang · Yanqun, Lu · Lei, Shi · Li, Jianyong · Shoukun, Wang · Lei, Tao

Mechanism and Machine Theory 2023

技术优势

能检测被扰动腿

通过事件扰动控制，机器人能够准确识别出哪些腿受到了外部干扰，从而进行针对性补偿。

姿态解耦更稳

全身稳定性控制在计算腿部期望位置、速度和加速度时实现姿态解耦，有效抑制外部干扰，保持机身稳定。

前馈最优力

利用模型预测控制在线计算最优地面反作用力，作为腿部控制器的前馈指令，提升地形适应能力。

应用场景

• 轮腿机器人运动控制：提供崎岖地形下轮腿机器人的全身稳定控制算法，可直接集成到现有运动控制器中。
• 六足机器人稳定控制：解决六足机器人在非平整地面的机身晃动问题，通过扰动检测与姿态解耦保持稳定。
• 移动机器人姿态控制：采用模型预测控制计算最优地面反力，主动抑制外部干扰，维持机身水平。
• 多接触冗余控制：利用高接触冗余，通过事件扰动控制精准定位受扰腿，实现容错运动。
• 多足机器人动力学控制：在多腿动态控制框架中加入前馈最优力与姿态解耦，提升复杂地形通过性。