四足机器人“盲爬”阶梯策略设计与实现

来源：机械与电子杂志2023年第10期北京时间：

作者：罗荣;钱乐天;罗欣

单位：华中科技大学机械科学与工程学院,湖北 武汉 430074

摘要：针对四足机器人爬阶梯多采用基于零力矩点的静步态运动规划方法,存在攀爬速度慢、稳定性差的问题,设计了一种四足机器人快速“盲爬”阶梯策略。采用针对阶梯地形的轨迹规划摆动腿运动,基于广义动量法检测摆动腿与阶梯的磕碰事件,对磕碰事件进行了有效处理。根据本体感受器估计阶梯部分参数,结合稳定裕度概念规划机身的期望轨迹,采用模型预测控制对轨迹进行跟踪控制,保证了机器人快速稳定地攀爬阶梯。通过四足机器人实验平台验证所提方法的正确性,当机器人名义腿长为 0.360 m 、阶梯台阶高度为名义腿长的 30.56% 时,平均攀爬速度可达 0.60 m / s (无量纲速度 Fr 达 0.32 )。

关键词：四足机器人;“盲爬”阶梯;运动规划;磕碰检测与处理;稳定裕度

基金资助：科技部国家重点研发计划课题( 2019YFB1309502 )