仿人机器人斜坡行走的步态规划

摘要

为了解决双足机器人在复杂路面的行走问题，提出了一种具体的基于几何约束的机器人斜坡行走步态规划方法。通过对机器人行走的起步阶段，单脚支撑期中摆动腿对机器人身体稳定的影响，以及行走步态流程进行了详细的规划，以机器人Nao为研究对象，构建出了机器人的连杆模型，计算出机器人在前向和侧向运动中保证身体稳定的踝关节约束范围，分析了流程图中机器人各行走步态，并计算出各步态中关节角度变化，从而规划出了机器人Nao从起步到结束行走的过程。运用三次多项式插值的方法使得各关节运动平滑稳定，并根据规划中的各个步态运动利用MATLAB仿真，获得机器人在步行过程中X、Y、Z方向上的质心轨迹，并通过X、Y方向的轨迹可以看出机器人行走过程重心稳定，从而证明此方法用于机器人斜坡行走的可行性。