[发明专利]一种欠驱动双足机器人行走控制方法

摘要

本发明公开了一种欠驱动双足机器人快速行走的控制方法，针对双足机器人平面行走控制的问题，采用MACCEPA柔性驱动器，利用双足机器人自身的动力学特性，有效地实现了快速行走。本发明在机器人与地面的不断交互中，充分利用Q学习方法试错学习的能力，在试错中自主学习行走；实现了机器人的稳定、自然、周期的快速行走，具有较强的应用价值。

主权项

1.一种欠驱动双足机器人快速行走的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：上位机根据安装在欠驱动双足机器人躯干和四肢上的传感器采集机器人初始状态，包括躯干、第一大腿、第二大腿、第一小腿、第二小腿与竖直方向的夹角(θ₁,θ₂,θ₃,θ₄,θ₅)及其角速度步骤2：双足机器人建模，包括建立欠驱动双足机器人运动控制模型及其等效倒立摆模型； 步骤3：初始化Q学习网络，包括：初始化RBF神经网络、资格迹Φ₀和动作向量A； 步骤4：计算RBF神经网络输出Q(s_t,a)； 步骤5：采用ε-greedy策略选择动作向量a_t； 步骤6：对机器人进行动力学仿真，根据下式求解欠驱动双足机器人模型，得到新的状态x_t+1，s_t+1和报酬信号强化值r_t； 步骤7：更新Q学习网络，包括更新资格迹Φ_t，计算TD误差e，更新RBF网络权值； 步骤8：重复步骤4-7，直到欠驱动双足机器人的新的状态x_t+1和前一状态x_t相同，即查找到不动点； 步骤9：上位机将不动点对应的欠驱动双足机器人状态x_t和对应的动作向量a_t输出到欠驱动双足机器人，控制欠驱动双足机器人得到稳定快速的周期步态。