基于单神经元PID调节的弹跳机器人落地姿态控制

来源：机床与液压杂志2017年第15期北京时间：

作者：皮明

单位：西南科技大学信息工程学院，特殊环境机器人技术四川省重点实验室；西南科技大学信息工程学院，特殊环境机器人技术四川省重点实验室；西南科技大学信息工程学院，特殊环境机器人技术四川省重点实验室

摘要：为解决弹跳机器人在落地前的姿态控制问题，将单神经元PID调节技术运用到机器人飞行姿态控制中，使机器人底面在落地前能够与地面调节至平行关系，以利于机器人稳定落地。根据控制要求，在对机器人“弹跳—落地”过程以及飞轮调节系统数学模型分析的基础之上，讨论了机器人空间姿态角变化与飞轮旋转角之间的关系，建立了基于机器人姿态角反馈的飞轮旋转输出力矩的单神经元PID调节控制方案，最后给出了在这种控制方案下基于Adams与MATLAB的联合仿真结果。该仿真结果表明，在落地前，通过飞轮输出力矩的变化，机器人底面能够与地面逐渐调节至平行关系，从而稳定落地。同时，仿真结果也为弹跳机器人在空间任意姿态角时的精确控制的进一步研究提供了理论基础和研究依据。

关键词：弹跳机器人;落地姿态;单神经元PID;联合仿真

基金资助：特殊环境机器人技术四川省重点实验室开放基金（13zxtk06）