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仿人预测控制在双足机器人步行控制中的应用
2014年 第33卷 第3期 传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies) 157
\ 、
应用技术
。
仿人预测控制在双足机器人步行控制中的应用
敬成林,朱晓铭
(贵州财经大学 数学与统计学院。贵州 贵阳550025)
摘 要:基于零力矩点(ZMP)的预测控制是目前双足机器人步行控制中最先进的方法,但是预测控制需
要比较精确的预测模型,在环境扰动导致模型失配时,预测控制的性能下降较快。为了解决这个问题,利
用仿人智能控制对环境误差具有较强抑制的特点改进预测控制。探讨了在步行控制中引入仿人智能控制
的必要性和仿人智能控制改进预测控制的可行性 ,并设计了仿人预测控制器。最后通过仿真实验验证 了
新的控制器对双足机器人步行控制的有效性。
关键词:双足机器人;零力矩点;预测控制;仿人智能控制;仿人预测控制器
中图分类号:TP24 文献标识码:A 文章编号:1000-9787(2014)03-0157-04
AApppplliiccaattiioonn olh11Uumann-ssiimmuullaatteeddpprreeddiiccttiivveecomnttrrooll
。
in wwaallkkingcontrolofbbiippeeddrroobhoott
JINGCheng—lin,ZHU Xiao—ming
(SchoolofMathematicsandStatistics,GuizhouUniversityofFinanceandEconomics,Guiyang550025,China)
Abstract:Nowpredictivecontrolbasedonzeromomentpoint(ZMP)isthemostadvancedwalkingcontrol
methodforbipedrobot,butpredictivecontrolneedmoreaccuratepredictivemodel,andperformanceofpredictive
controldeclinesrapidlywhen environmentalperturbation resulting inmodelmismatch.In ordertosolve this
problem,thepredictivecontrolcanbeimprovedbyusingthecharacteristicsofhuman—simulatedintelligentcon—
trol(HSIC)hasstrongabilitytosuppressenvironmenterror.ThenecessityisdiscussedofintroducingHSICinto
walkingcontrol,and thefeasibilityofimprovingpredictivecontrolbyusingHSIC,then design human—simulated
predictivecontroller.Finally,simulationexperimentsverifytheeffectivenessofnewcontrolleronwalkingcontrolof
bipedrobot.
Keywords:bipedrobot;zeromomentpoint(ZMP);predictivecontrol;human—simulatedintelligentcon—
trol(HSIC);human—simulatedpredictivecontroller
0 引 言 控制具有人大脑对人行走控制的思维,因
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