|
基于关节角度补偿的四足机器人运动轨迹精度优化控制方法
|
Abstract:
当四足机器人运动时,关节误差会影响机器人运动的轨迹精度和控制的稳定性,这限制四足机器人在各个领域中的拓展应用。本文提出了一种基于关节角度补偿的四足机器人运动轨迹优化控制方法。该方法基于腿部的运动学误差模型得到关节输出角度的补偿量,通过提高腿部足端的位置精度优化躯干中心的运动轨迹精度。为了验证该方法的有效性,在仿真环境中测量激光四足机器人在关节角度补偿前后的躯干中心运动轨迹误差。实验结果表明,补偿后的机器人躯干中心运动轨迹误差比未补偿时的误差低90%。
When the quadruped robot moves, the joint error will influence the trajectory accuracy and control stability of the robot, which limits the application of the quadruped robot in various fields. In this paper, an optimal control method of quadruped robot motion trajectory based on joint angle compensation is proposed. Based on the kinematics error model of the leg, the compensation amount of the joint output angle is obtained, and the motion trajectory accuracy of the trunk center is optimized by improving the position accuracy of the leg foot. In order to verify the effectiveness of this method, the trajectory error of the trunk center motion of the laser quadruped robot before and after joint angle compensation was measured in the simulation. The experimental results show that the trajectory error of the trunk center motion after compensation is 90% lower than that without compensation.
[1] | 许鹏, 赵建新, 范文慧, 等. 四足机器人特定复杂运动技能控制[J]. 兵工学报, 2023, 44(S2): 135-145. |
[2] | 降晨星, 姚其昌, 许鹏, 等. 新技术形势下四足、双足机器人技术的变革[J]. 兵工学报, 2023, 44(S2): 84-89. |
[3] | 赵寒冰, 罗欣, 钟启明, 等. 基于法向同步误差补偿的机械臂多轴同步控制[J]. 微电机, 2023, 56(2): 61-65. |
[4] | 王宪伦, 安立雄, 张海洲. 基于运动学参数标定方法的机械臂误差分析与仿真研究[J]. 机电工程, 2019, 36(2): 109-116. |
[5] | 李刚, 李锋, 丁孺琦, 等. 基于关节力矩补偿的液压机械臂末端力软测量[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2022, 50(10): 140-152. |
[6] | 段梦珍, 张巍. 基于关节角补偿的多轴串联机械臂轨迹自动跟踪控制[J]. 自动化应用, 2021(3): 20-22. |
[7] | 傅海桃, 钟森明, 罗志大. 工业机器人关节角度补偿算法的开发与应用[J]. 计量与测试技术, 2021, 48(10): 60-62 64. |
[8] | 胡碧康, 张丁, 周丽红, 等. 六轴3D打印机工作角度补偿算法研究[J]. 机械管理开发, 2021, 36(9): 15-16 137. |
[9] | 刘明敏, 徐方. 四足机器人静步态连续行走策略[J]. 机械设计与制造, 2018(7): 263-265. |
[10] | 张良安, 唐锴, 李鹏飞, 等. 基于复合摆线轨迹的四足机器人稳定性分析[J]. 江苏大学学报(自然科学版), 2022, 43(1): 62-66 74. |
[11] | 陈宵燕. 工业机器人多模式标定及刚柔耦合误差补偿方法研究[D]: [博士学位论文]. 无锡: 江南大学, 2020. |
[12] | 纪鸿宇, 张新, 张洪彪, 等. 基于Simulink与CoppeliaSim一级倒立摆建模与仿真[J]. 滁州学院学报, 2023, 25(5): 63-68. |