[发明专利]一种基于CPG的轮腿复合式机器人的仿生运动控制方法

摘要

本发明公开了一种基于CPG的轮腿复合式机器人的仿生运动控制方法，包括步骤为：步骤1，CPG网络模型建立；步骤2，节律信号输出；步骤3，函数映射和步骤4，运动执行。本发明根据机器人轮、腿运动模式的不同，将周期性变化信号映射为相应模式的运动控制函数，实现轮、腿运动模式的平稳快速切换。从而具有计算简单、控制方便的特点，环境适应性和鲁棒性都得到了提升，且利用开关量切换机器人的轮、腿运动模式，并利用Sigmoid函数方法对切换过程中的控制信号进行过渡平滑，在运动中实现轮、腿运动模式的平稳快速切换。另外，在轮、腿运动模式转换过程中，机器人仍能继续向前运动，无需动作暂停。

主权项

1.一种基于CPG的轮腿复合式机器人的仿生运动控制方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1，CPG网络模型建立：轮腿复合式机器人具有四个轮腿机构，每个轮腿机构连接一个CPG振荡器，四个CPG振荡器耦合形成CPG网络；步骤2，节律信号输出：控制中枢发出运动模式命令给步骤1建立的CPG网络，CPG网络产生具有固定相位差的周期性的节律信号输出φ；步骤3，函数映射：映射函数将步骤2中的节律信号输出φ映射为轮模式和腿模式下髋、膝关节的关节运动轨迹控制信号，具体表示为：轮模式腿模式其中，θh、θk分别表示机器人的髋、膝关节运动控制信号，φ为CPG振荡器的节律信号输出，θ0表示轮运动模式时膝关节的固定角度，T为振荡器周期，Ah、Ak分别表示髋、膝关节的摆动幅度；步骤4，运动执行：各个轮腿机构中的髋、膝关节按照步骤3函数映射后的关节运动轨迹控制信号进行运动。