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基于分解动量的仿人机器人手臂高速运动实时平衡控制  
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【英文篇名】 Resolved-momentum-based real-time balance control for high-speed arm manipulation of humanoid robot
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【作者】 张大松; 熊蓉; 吴俊; 褚健;
【英文作者】 ZHANG Da-song; XIONG Rong; WU Jun; CHU Jian(National Laboratory of Industrial Control Technology; Zhejiang University; Hangzhou Zhejiang 310027; China);
【作者单位】 浙江大学工业控制技术国家重点实验室;
【文献出处】 控制理论与应用 , Control Theory & Applications, 编辑部邮箱 2013年 03期  
期刊荣誉:中文核心期刊要目总览  ASPT来源刊  CJFD收录刊
【中文关键词】 动量控制; 平衡控制; 实时平衡;
【英文关键词】 momentum control; balance control; real-time balance;
【摘要】 本文面向仿人机器人7自由度手臂高速动态作业运动需求,提出了基于分解动量的仿人机器人实时平衡控制方法.给出了作业臂运动用末端执行器速度向量表示下的机器人总动量计算公式,分析了动量控制维度的择优选取原则,给出了基于分解动量控制的辅助臂关节速度实时计算优化方法.仿真实验表明,经过改进优化的分解动量控制方法对于仿人机器人手臂高速作业运动下的平衡控制具有较高的可行性和实时性,不仅所控制维度的分解动量完全达到了预期的效果,而且其他维度的分解动量也有所降低或基本维持不变,所生成辅助臂运动平滑且在关节运动性能上有较大裕度,机器人总体具有优秀的零力矩点(zero-moment point,ZMP)稳定性.
【英文摘要】 To maintain the balance of a humanoid robot with one 7-DOF arm operating at a high speed,this paper proposes a resolved-momentum-based real-time control strategy.Using velocity vector of the end-effecter to express the motion of the robotic arm,we obtain the total momentum formula for the robot.The principles of merit-based controlled momentum selection are discussed,and a real-time optimization method which calculates the joint velocities of the auxiliary arm on the basis of the resolved momentum control i...
【基金】 国家“863”课题资助项目(2008AA042602); 国家自然科学基金资助项目(61075078)
【更新日期】 2013-04-25
【分类号】 TP242
【正文快照】 1引引言言(Introduction)仿人机器人是一个工程上少有的高阶、非线性、多自由度的不稳定系统,因此其运动规划和平衡控制研究具有极大的挑战性.通过多年的研究,仿人机器人领域已经取得了长足进步,成功研制了多个仿人机器人系统,如Waseda大学的WABIAN[1]、Honda公司的ASIMO[2]、S

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