彭勝軍，稅海濤，馬宏緒
國防科技大學機電工程與自動化學院，湖南　長沙

摘　　　要：針對仿人跑步機器人穩定性和控制策略的研究現狀與發展趨勢進行了探討。首先，分析了仿人跑步模型的固有特性，包括單邊約束特性、系統混雜特性和變拓撲結構特性，介紹了基于ＺＭＰ（ＺｅｒｏＭｏｍｅｎｔＰｏｉｎｔ）和零化角動量的穩定性判據以及基于龐加萊映射和極限環的穩定性判據，總結了基于軌跡規劃的時變控制策略和基于虛擬約束的定�？刂撇呗裕�并分析了兩種控制策略各自的優缺點，指出仿人跑步機器人研究領域的難點問題和未來工作。較終目標是將這些穩定性判據和控制策略應用到仿人跑步機器人，以提高其跑步運動的性能。

關　鍵　詞：仿人跑步機器人；穩定性；控制策略

１　引　言
仿人跑步機器人是指能夠實現快速跑步運動的具有雙腿、模仿人的形狀的雙足機器人。它與仿人步行機器人相比較大的優點是移動速度更快。而且有學者研究表明［１］，仿人機器人在高速移動時跑步比步行更節約能量。近些年，仿人跑步機器人逐漸成為國際上的研究熱點，但在國內的研究還剛剛起步。仿人跑步機器人在足球賽［２］、戰場作戰、緊急事故處理等環境中能夠體現其移動速度上的優勢，因此，仿人跑步機器人的研究具有實際意義和應用價值。仿人跑步機器人的研究不僅僅在于樣機的研制，更重要的是在于仿人跑步基礎理論的突破。鑒于這種認識，本文著重分析了仿人跑步的固有特性，并對其穩定性和控制策略這兩個基礎理論研究進行了綜述。

登錄網站后可下載文件