基于最优控制的仿人机器人行走振动抑制

来源：机器人杂志2018年第2期北京时间：

作者：易江, 朱秋国, 吴俊, 熊蓉

摘要：针对仿人机器人行走过程中由腿部非刚性特性引起的振动，提出了一种基于最优控制的行走振动抑制方法．首先对振动进行建模，并将这一模型加入到原有机器人动力学模型中去．然后基于拓展的动力学模型，使用预观控制方法求取一条符合质心加速度约束的控制轨迹，作为求解最优控制问题的初始解．进而由此初始解出发，迭代求解此带约束的最优控制问题，利用得到的最优控制轨迹即能以前馈方式抑制行走过程中的振动．最后，使用预观控制方法和本文方法在仿人机器人“空”上进行行走对比实验．实验结果表明提出的方法显著减小了机器人行走过程中零力矩点（ZMP）的振荡和躯干的晃动．该方法对行走振动抑制的有效性得到了验证．

关键词：仿人机器人, 运动规划, 振动抑制, 行走控制, 最优控制, 非刚性特性