基于动态运动基元的6自由度下肢外骨骼步态轨迹规划与控制策略

来源：信息与控制杂志2024年第1期北京时间：

作者：赵佳伟, 朱立忠, 陈万鑫, 张弼, 赵新刚

摘要：针对下肢刚性运行过程中的步态轨迹规划问题，提出了一种基于动态运动基元的步态轨迹在线规划方法和控制策略。首先，使用足底压力进行步态相位分割；其次，使用线性倒立摆模型确定落地点位置，再运用逆运动学规划确定各关节角度，使用动态运动基元算法对以前的各个步态相位的运动轨迹进行在线学习；再次，将前面得到的关节角度作为目标终点进行实时步态轨迹规划；最后，根据生成的曲线按照控制策略对外骨骼控制。使用6自由度外骨骼对算法进行了验证，结果表明，使用所提算法可以有效根据步态相位的变换对步态轨迹进行实时在线学习和生成，同时可以保证一定程度的运动稳定性。

关键词：动态运动基元, 下肢外骨骼, 线性倒立摆模型, 步态轨迹规划