六腿滚动式奔跑机器人的建模与跟踪控制

来源：机床与液压杂志2022年第9期北京时间：

作者：冯鹏凌，何广平，张向慧，梁旭，苏婷婷

单位：北方工业大学机械与材料工程学院；北方工业大学机械与材料工程学院；北方工业大学机械与材料工程学院；北方工业大学机械与材料工程学院；北方工业大学机械与材料工程学院

摘要：针对欠驱动非完整约束六腿滚动式奔跑机器人，进行动力学建模与跟踪控制器设计。根据机器人的结构特点，采用拉格朗日法在俯仰和横滚2个方向上分别建立动力学模型，把动力学模型转化为规范形；以驱动电机力矩作为控制输入，为提高轨迹跟踪控制精度，在俯仰方向上基于HJI理论设计滑模鲁棒控制器。在横滚方向上，为提高系统的鲁棒性，设计反步滑模控制器，并利用Lyapunov函数证明闭环系统的稳定性；通过MATLAB进行仿真实验。结果表明：所提方法具有可行性。

关键词：六腿滚动式奔跑机器人;动力学建模;滑模鲁棒控制;反步滑模控制

基金资助：国家自然科学基金面上项目(51775002)；国家自然科学基金青年科学基金项目(62003005)；北京市自然科学基金项目(4204097)；北京市自然科学基金-海淀原始创新联合基金前沿项目(L202020)；北京市教委科研计划项目（KM202110009009）