[发明专利]基于能量最优的双足被动行走步态控制方法有效

专利信息
申请号: 201210395970.7 申请日: 2012-10-17
公开(公告)号: CN102887188A 公开(公告)日: 2013-01-23
发明(设计)人: 安康;陈启军 申请(专利权)人: 同济大学
主分类号: B62D57/032 分类号: B62D57/032
代理公司: 上海科盛知识产权代理有限公司 31225 代理人: 宣慧兰
地址: 200092 *** 国省代码: 上海;31
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摘要: 发明涉及一种基于能量最优的双足被动行走步态控制方法,该方法包括以下步骤:1)建立双足被动行走的模型,用于描述双足被动行走的过程:2)提取需要优化的模型参数;3)设定行走步态的约束条件,根据周期性的被动行走步态特征对行走过程进行约束;4)根据模型参数计算行走过程中的能量消耗;5)采用序列二次规划的方法,得到在能量消耗最小的情况下模型参数之间的关系,控制双足被动行走步态。与现有技术相比,本发明充分利用被动动力学行走所具有的能量效率极高的优点,通过优化方法,得到在行走约束情况下能量消耗最小的双足行走步态。
搜索关键词: 基于 能量 最优 被动 行走 步态 控制 方法
【主权项】:
一种基于能量最优的双足被动行走步态控制方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:1)建立双足被动行走的模型,用于描述双足被动行走的过程:2)提取需要优化的模型参数,包括周期行走的初始状态、行走步长、周期时间、行走过程中的关节力矩和关节角速度;3)设定行走步态的约束条件,根据周期性的被动行走步态特征对行走过程进行约束;4)根据模型参数计算行走过程中的能量消耗,计算公式为: COT = 0 l step Σ | τ l * u l | M total * g * l step dt 式中,COT为单位能量消耗,tstep为周期时间,τ为关节力矩、u为的关节角速度、Mtotal为总质量,g为重力加速度,lstep为步长;5)采用序列二次规划的方法,得到在能量消耗最小的情况下模型参数之间的关系,控制双足被动行走步态。
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