徐兆紅，喻洪流，閆士舉，宋成利
上海理工大學醫(yī)療器械與食品學院，上海

摘　　　要：針對腿式機器人，討論了腿式機器人穩(wěn)定性控制與穩(wěn)定性判定準則，基于穩(wěn)定約束條件零力矩點（ＺＭＰ），提出一種干擾下的動態(tài)穩(wěn)定性控制方法。落地沖擊是跳躍機器人必須考慮的外干擾。所提出的穩(wěn)定性控制方法是基于驅動性能約束下腿式跳躍機器人的動態(tài)平衡，運用ＺＭＰ平面加速度正交映射方法，進行地面沖擊力干擾下的穩(wěn)定性控制，在滿足軌跡跟蹤的同時保證了系統(tǒng)的動態(tài)平衡性。跳躍運動過程中的仿真結果表明，該方法是一種有效可行的腿式機器人抗干擾控制策略。

關　鍵　詞：跳躍機器人；動態(tài)穩(wěn)定性；干擾；加速度映射

１　引　言
穩(wěn)定性準則從動力學的角度為機器人姿態(tài)的穩(wěn)定性提供了一個宏觀的參考，是機器人研究領域中必須考慮的一種約束條件［１�玻担荩�Ｖｕｋｏｂｒａｔｏｖｉｃ提出的零力矩點（ＺＭＰ）準則是一種應用較為廣泛的腿式機器人穩(wěn)定性判據(jù)［６］。腿式跳躍機器人與步行機器人穩(wěn)定性差別在于，跳躍機器人在落地碰撞過程中，地面沖擊力是步行機器人與地面接觸力的數(shù)倍之多，沖擊力作用下的機器人易產(chǎn)生失穩(wěn)或翻轉現(xiàn)象。因此，抗地面沖擊力的穩(wěn)定性控制對跳躍機器人的研究十分重要。跳躍動作通常在瞬間完成，屬于快速運動范疇。穩(wěn)定性控制問題一般比較耗時，系統(tǒng)的實時性難以解決。本文針對腿式跳躍機器人的落地沖擊力，結合機器人驅動能力約束，提出利用ＺＭＰ平面加速度映射方法進行穩(wěn)定性控制，在滿足軌跡跟蹤的同時保證了系統(tǒng)的動態(tài)平衡性。

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