仿人预测控制在双足机器人步行控制中的应用.pdfVIP

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