Welcome-球速体育双足步行机器人的步态规划

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　　（%）确定髋部的轨迹。直接确定髋部的加速和减速模式是采用仿生学观点上的优化很困难的。因此，根据文献&’(的结论，步态，可以近似用公式来表示机器人的水平行走速度：!#)*++, -.+/01+$-2*345

　　波动幅度值。而由于该文所用的66*7值与&’(中的值并不一致，所以，对这一曲线用’次多项式对分段的拐角连接处进行了小修正。假设在8轴和9轴方向的运动也为正弦函数，由于髋部的垂直位移量是形成冲击（地面反作用力）的主要原因，所以此处选9轴的振幅为!22。

　　（:）脚部轨迹的确定。因为机器人是通过交替地双腿蹬地来进行移动，而同时双腿要支撑它自身的体重，所以在抬脚时刻和落脚时刻的约束条件是不相同的。若想要产生一条光滑的脚部轨迹，就必须定义其中的位移，位移速度，位移加速度，角度，角速度，和角加速度。在这种情况下，设计脚部轨迹由三段曲线组成。在抬脚和落脚时，分别以脚尖和脚后跟为圆心进行圆弧运动，避免冲击。其间，采用’次多项式使得关节运动连续光滑。

　　规划期望=?轨迹。=?轨迹的空间视图如图;所（）

　　示，为仿真中的$步过程。其中在启动步态中，=?轨迹首先移动到坐标系中的原点，这一过程与后续从双足中点（，@$!;）过程在空间是不连续的。图:显示了在稳定步行步态过程中，轨=?点在A轴方向的位移与时间的关系。从图中可以看出，迹为折线，由?到?:这;个点的坐标所决定。其中，;个点的中确定，可以通过修改A轴的坐标值B轴坐标值已经在步骤$）

　　来修改轨迹的形状，进行优化处理。在文献中，经常选择为’$C即在单脚支撑期保持=?点不变动；而人体=?在这一’!，

　　到了简单的三维连杆仿真图形和动画，如图’和F。同时，将现有的轨迹规划与控制算法（补偿控制吸收地面冲击作用的影响；姿态稳定性控制用来保证稳定的姿态；落地控制来确定舍弃或增补标准步态数据）相结合，在仿真平台-NO-G和

　　真，使机器人的动作仿真与实际控制可以有机结合。仿真及试验结果表明，该文给出的方法能实现不同步速的连续动态步行。通过标准步态数据的建立，为实时步态规划校正和在线控制补偿算法奠定了基础。

　　（’）计算上躯体的轨迹。根据动力学公式（D）和=?轨迹值直接计算。关键在于必须满足几何约束、运动学和动力学的关节约束条件，即关节角度范围，关节角速度，=?位置区域，力矩范围等。同时，还要求满足边界条件，即位置与速度在步态的边界必须保持连续，即第5个步态的终止状态应该符合第

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