基于多维力测力平台阵列的仿人机器人实际ZMP检测

摘要

仿人机器人的稳定行走规划问题,主要是基于零力矩点ZMP(Zero Moment Point)控制理论,通过双足两个六维脚力传感器提供的脚力信息来计算ZMP位置.然而,各项研究中传感器的安装位置不相同,对运动过程中实际ZMP计算有影响.从测量原理来看,六维力/力矩传感器的最佳安装位置越靠近地面越好,基于这一思想,本文提出以六维力/力矩传感器为主体的测力平台,并利用CAN总线技术组合成阵列系统,将脚力信息的获取转化为地面反力的获取,进而利用ZMP的概念,建立了单脚支撑期、双脚支撑期ZMP轨迹的数学模型,推导出了实际ZMP的计算公式,为实际应用中进行在线步态规划提供参考依据.