腿足機(jī)器人運(yùn)動控制原理與仿真實(shí)踐教程 課件 第2章-平面單腿機(jī)器人及基本運(yùn)動控制方法

單腿機(jī)器人及基本運(yùn)動控制方法課程介紹四搭建單腿機(jī)器人模型一單腿運(yùn)動控制簡介二單腿運(yùn)動學(xué)推導(dǎo)三基本運(yùn)動控制方法五構(gòu)建單腿控制器腿足機(jī)器人控制技術(shù)本節(jié)針對單腿系統(tǒng)介紹運(yùn)動學(xué)、逆運(yùn)動學(xué)、靜力學(xué)等基礎(chǔ)知識，以及基于這些知識的位置控制、PD控制、阻抗控制、虛擬模型控制等內(nèi)容，建立起腿足關(guān)節(jié)到肢體控制的基本能力，并基于此掌握、應(yīng)用并創(chuàng)新一些新的腿足控制。摘要關(guān)節(jié)控制肢體控制機(jī)器人控制電動氣動液壓旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)直線關(guān)節(jié)腿式臂式位置控制阻抗控制力柔順控制模型控制無模型控制耦合關(guān)節(jié)逆動力學(xué)控制強(qiáng)化學(xué)習(xí)控制MPC控制2.1單腿運(yùn)動學(xué)建模

四足機(jī)器人抽取一個單腿進(jìn)行研究2.1單腿運(yùn)動學(xué)建模2.1單腿運(yùn)動學(xué)建模2.1單腿運(yùn)動學(xué)建模L1L2L12xz2.1單腿運(yùn)動學(xué)建模θ2θ1θauxL02.1單腿運(yùn)動學(xué)建模2.1單腿運(yùn)動學(xué)建模2.1單腿運(yùn)動學(xué)建模2.2單腿運(yùn)動控制方法2.2單腿運(yùn)動控制方法2.2單腿運(yùn)動控制方法2.2單腿運(yùn)動控制方法2.3仿真實(shí)驗(yàn)在Webots中搭建2自由度的單腿模型，為簡化控制與前面運(yùn)動學(xué)用的模型相比去掉了側(cè)擺關(guān)節(jié)，按照順序以此實(shí)現(xiàn)位置控制、PD控制、位置阻抗和虛擬模型力控制實(shí)驗(yàn)。仿真中潛在的有兩個導(dǎo)軌，水平方向x上導(dǎo)軌上安裝有伺服電機(jī)，維持x軸的位置；豎直導(dǎo)軌電機(jī)設(shè)置最大輸出力為0，可豎直方向上自由運(yùn)動。模型搭建2.3仿真實(shí)驗(yàn)2.3仿真實(shí)驗(yàn)創(chuàng)建機(jī)器人軀干創(chuàng)建機(jī)器人hip關(guān)節(jié)2.3仿真實(shí)驗(yàn)創(chuàng)建機(jī)器人knee關(guān)節(jié)及連桿創(chuàng)建機(jī)器人足底2.3仿真實(shí)驗(yàn)程序框架主函數(shù)框架2.3仿真實(shí)驗(yàn)2.3仿真實(shí)驗(yàn)2.3仿真實(shí)驗(yàn)2.3仿真實(shí)驗(yàn)2.3仿真實(shí)驗(yàn)四、思考與作業(yè)4.1作業(yè)：仿真中將機(jī)器人抬高0.3m，自由落地后采集足端力，分別繪制出四種方法最優(yōu)參數(shù)下的足地沖擊力圖。4.2思考與探索：(1)通過本章所學(xué)控制方法，設(shè)計(jì)運(yùn)動軌跡，實(shí)現(xiàn)仿真中機(jī)器人連續(xù)跳躍