面向变高度连续台阶的双足欠驱动步行稳定控制

来源：机器人杂志2018年第5期北京时间：

作者：姚道金, 张勇, 吴垚, 肖晓晖

摘要：针对欠驱动双足机器人在已知变高度台阶上的稳定控制，提出了一种基于自适应前馈算法的稳定步行控制策略．首先，考虑地面变形，将地面等效为“弹簧—阻尼”系统，并建立“机器人—台阶”耦合动力学模型．其次，将“机器人—台阶”这一“多输入—多输出”模型简化为由质心位移和速度构成的“单输入—单输出”模型．然后，使用变坡度斜坡等效变高度台阶，根据台阶高度确定等效斜坡倾角和机器人理想步长；同时引入自适应控制系数，并根据等效斜坡倾角调整该控制系数，实现质心对参考速度的跟踪．最后，在台阶高度变化小于0.032 m的环境中进行数值仿真试验，验证控制策略的有效性．仿真结果表明：本文提出的控制策略可以实现已知变高度台阶上的稳定步行．

关键词：双足机器人, 连续台阶, 变高度, 等效斜坡, 欠驱动步行, 前馈控制