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Contact Force/Torque Control Based on Viscoelastic Model for Stable Bipedal Walking on Indefinite Uneven Terrain

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作者
Qingqing Li,Zhangguo Yu,Xuechao Chen,Qinqin Zhou,Weimin Zhang,Libo Meng,Qiang Huang
出处
期刊:IEEE Transactions on Automation Science and Engineering [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:16 (4): 1627-1639 被引量:34
标识
DOI:10.1109/tase.2019.2903564
摘要

Humanoid robots are being designed to perform tasks currently carried out by human workers in industry, manufacturing, service, and disaster assistance. To this end, the humanoid robot should be able to walk stably across many types of terrain. However, when traversing a complex unknown environment, it is difficult to realize accurate terrain perception immediately through large data collected by the sensor system, leading to a difference between planned foot landing positions and actual foot landing positions. As a result, an unexpected contact force/torque may affect the stability of the robot. This paper adopts active contact perception instead of terrain perception and proposes a contact force/torque control method based on the viscoelastic model to address this problem. In addition, we design a body stability controller based on tracking the trajectories of the virtual repellent point (VRP) and the divergent component of motion (DCM) to restrain the disturbance caused by the unexpected contact force/torque. Simulations and experiments on the BHR-6P humanoid robot platform demonstrate the proposed contact force/torque control method for walking on indefinite uneven terrain.
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