两足动物的步行是机器人一直试图模仿数十年的最重要人类的标志之一。尽管以前的控制方法已经达到了在某些地形上行走的机器人,但仍需要一个框架,可以在各种兼容的表面上进行稳定和稳健的运动。这项工作提出了一种新型的生物力学风格的控制器,该控制器调节腿的刚度,以支持在兼容的地形上进行健壮和动态的两足动力。首先,扩展了3D双滑道模型,以支持具有可变刚度和阻尼参数的兼容表面上的首次运动。然后,将提出的控制器与线性季节调节器(LQR)控制器进行比较,就踏上软地形的稳健性而言。 LQR控制器显示仅达到174 kN/m的中等地面刚度水平,而其刚度较低,则其失败。相反,所提出的控制器可以在低至30 kN/m的刚度水平下产生稳定的步态,从而导致腿的垂直接地穿透性比其静止长度的10%深。提出的框架可以通过为多种合规形的地形生成稳定的步行轨迹来推进两足步行的领域,可用于控制双子和人形生物,以及改善具有可调刚度的假体设备的控制器。
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