基于融合概率模型的非结构地形四足机器人足端控制系统

摘要

足式机器人应用到非结构化环境中,管理触地状态过渡的能力是一项关键技术。针对传统机器人学的足端控制难以适应非机构化地形的问题,提出一种基于融合概率模型的非结构地形四足机器人足端控制系统。该系统首先建立预测模型,即足端在规定步态相位下的足端状态预测概率模型。再建立观测模型,即服从正态分布的地面高度概率模型和基于气压传感器的足端接触力观测模型。观测模型得到两组测量值单独叠加,形成用于卡尔曼滤波的观测矢量。最后将预测模型所得的数据作为瞬时输入,观测模型所得的测量值作为观测矢量,进行卡尔曼融合得到最优的状态值作为控制。经过试验表明,该控制系统能够很好地适应非结构地形的变化,具有较好的鲁棒性。