Paper|轮足可切换双足轮腿机器人轮式动态运动控制

Dynamic wheeled motion control of wheel-biped transformable robots

Posted by Chao Zhang on August 30, 2022

本文是我发表于Biomimetic Intelligence and Robotics的论文的微型公众号推介,首发于BIROB仿生智能与机器人

内容摘要

当前双足机器人的运动方式主要采用双脚步行或者双轮滚动,为了结合这两种运动方式的优点,本文提出了轮足可切换双足轮腿机器人的动态轮式运动控制方法,包括轮式运动控制和原地轮足切换控制。在平坦路面上,机器人可通过双轮运动实现巡航;遇到障碍时,机器人可通过轮足切换装置切换到足式站立状态进行跨越。对于机器人轮式运动,首先推导考虑联合质心约束的运动学模型,然后建立基于变质心轮式倒立摆的动力学模型,并采用变参数线性二次型调节器 (LQR) 实现机器人轮式运动控制。对于机器人轮足切换,首先建立轮足切换平衡约束关系,然后提出一种从双轮运动状态切换到原地双足站立状态的切换策略,可保证机器人平稳实现轮和脚均触地的切换过渡。基于双足轮腿机器人 SR600-II 样机所开展的仿真和实验验证了本文提出的运动控制方法的可行性。

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