关于四足机器人的螺旋约束步态控制优化仿真

摘要

四足机器人常被应用于复杂场景中,这就要求机器人具有准确良好的步态控制.为了提高其步态控制的精确与稳定程度,提出了基于虚拟约束与螺旋模型的步态控制优化方法.方法 首先针对四足机器人支撑阶段与非支撑阶段的状态,建立包含离散过程与连续过程的混动模型,然后根据虚拟约束对步态目标函数进行限定,降低模型参数的耦合度,再通过螺旋模型对优化任务采取分层处理,得到非支撑碰撞前、非支撑碰撞后、与支撑阶段三层,利用螺旋操作反复搜索最优解,得到的最优步态控制参数在每完成一层的处理计算后,将结果递进到下一层,从而实现步态控制参数的优化预测.仿真结果表明,基于虚拟约束与螺旋模型的步态控制优化方法具有良好的输出与功耗控制,对于四足机器人的步态控制精确且稳定,能够有效适应各种复杂场景中的自由行走.