基于粒子群优化算法的单腿机器人膝踝协调运动控制

发布时间：2019-02-08 16:49

【摘要】：针对三段式冗余单腿机器人的高能效运动问题,通过采集人体跳跃的运动学数据,分析人体在跳跃中膝踝关节的做功机理,提出冗余单腿机器人在跳跃中膝协调运动的定义,研究基于粒子群优化算法(Particle swarm optimization,PSO)搜索算法实现膝踝关节协调运动的优化方法,优化结果验证了膝踝关节协调运动规划算法的高能效性。通过仿真试验,实现了单腿机器人膝踝协调的连续跳跃运动,验证了规划算法和控制算法在跳跃中的有效性,通过实物试验验证了算法的有效性和鲁棒性。
[Abstract]:In order to solve the problem of high energy efficiency motion of three-segment redundant single-legged robot, by collecting the kinematics data of human body jumping, this paper analyzes the work mechanism of knee and ankle joint in jumping, and puts forward the definition of coordinated motion of knee joint of redundant single-legged robot in jumping. Based on particle swarm optimization (Particle swarm optimization,PSO) search algorithm, the coordinated motion optimization of knee and ankle joint is studied. The optimization results verify the high energy efficiency of the coordinated motion planning algorithm of knee and ankle joint. The simulation results show that the single legged robot has a continuous jump motion coordinated by knee and ankle. The effectiveness of the planning algorithm and the control algorithm in the jump is verified. The effectiveness and robustness of the algorithm are verified by physical experiments.
【作者单位】： 浙江大学智能系统与控制研究所;浙江大学工业控制技术国家重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金(51405430,61473258,U150921) 浙江省公益技术项目(2016C33G2010137)资助项目
【分类号】：TP18;TP242

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本文编号：2418571