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液压驱动四足机器人单腿竖直跳跃运动分析与控制

张雪峰  秦现生  冯华山  谭小群  李军  杨雪宝  
【摘要】:针对非结构化环境下四足机器人高速高机动性要求,提出一种液压驱动单腿结构模式.面向竖直跳跃运动,建立液压驱动结构模式下单腿二阶段运动学模型和三阶段动力学模型;进行竖直跳跃运动状态分析、单腿整机质心以1.5m/s速度瞬时起跳的竖直跳跃运动逆解和仿真;并对竖直跳跃运动过程中地面冲击对机体结构的影响、髋关节和膝关节液压缸动作特性和输出力特性及液压设计等进行讨论.同时,考虑单腿竖直跳跃的周期性,应用液压偏置单腿动力学模型,采用PD迭代学习控制算法进行关节轨迹跟踪控制.仿真结果表明轨迹跟踪迅速收敛且鲁棒性好,为后续样机研究提供设计和控制依据.

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