54、双足机器人敏捷奔跑控制与多环机构多目标优化

双足机器人敏捷奔跑控制与多环机构多目标优化

双足机器人基于 3D - SLIP 模型的敏捷奔跑控制

在双足机器人的研究中，实现敏捷奔跑控制是一个重要的目标。下面将详细介绍基于 3D - SLIP 模型的双足机器人敏捷奔跑控制方法。

任务空间成本函数设计

• 质心（COM）轨迹 ：质心轨迹是最关键的参考轨迹，且只能在地面阶段进行控制。期望的质心位置 $p_{com}^{des}$、速度 $\dot{p} {com}^{des}$ 和加速度 $\ddot{p} {com}^{des}$ 从平面实时获取。质心任务可表示为：
  [
  a_{com}^{task} = \ddot{p} {com}^{des} + P {com}(p_{com}^{des} - p_{com}^{real}) + D_{com}(\dot{p} {com}^{des} - \dot{p} {com}^{real})
  ]
  其中，$p_{com}^{real}$ 和 $\dot{p} {com}^{real}$ 是由机器人状态估计的质心位置和速度，$a {com}^{task}$ 是任务空间中期望的质心加速度。
  质心轨迹的成本函数定义为期望任务空间质心加速度与应用指定力计算的加速度之间的误差。质心成本函数的二次形式为：
  [
  c_{lin}^{com} = ||m_ia_{com}^{task} - \dot{f} {Ml}(\dot{q})|| {Q_{lin}^{com}}