20、机器人控制性能提升：从六足机器人到工业机械臂

机器人控制性能提升：从六足机器人到工业机械臂

在机器人技术的发展历程中，无论是六足机器人在复杂环境中的姿态控制，还是工业机械臂在高速高精度任务中的控制，都面临着诸多挑战。本文将深入探讨这两个方面的研究，以及为解决这些挑战所提出的创新方法。

六足机器人在复杂环境中的姿态控制

六足机器人在复杂环境中的导航一直是机器人领域的研究热点。传统的非自适应控制方法在应对复杂地形时，往往会出现机身姿态波动大、能耗高等问题。为了解决这些问题，研究人员提出了一种基于支撑脚平面估计的姿态控制器。

该控制器的设计目标是提高机器人的运动稳定性，避免机身与地面碰撞。它通过调节机身高度，使机器人在行走过程中保持水平姿态。具体来说，该控制器结合了本体感受自适应控制和反应性行为，能够实时检测意外的脚 - 地交互情况；同时，脚部阻抗控制器可以根据地形拓扑结构调整肢体轨迹和刚度。

为了验证该控制器的性能，研究人员进行了仿真实验，并与非自适应控制系统的结果进行了对比。实验结果表明，该控制器显著降低了机身姿态的波动，使机器人在大部分时间内保持水平。此外，通过对比能耗指标（CoT），发现采用姿态控制的六足机器人在相同场景下所需的执行器功率更低，这进一步证明了该控制器的有效性。

测试类型	平均 CoT
非自适应控制	7.9873 ± 36.6401
姿态控制	6.7998 ± 12.8485