Online whole-stage gait planning method for biped robots based on improved Variable Spring-Loaded Inverted Pendulum with Finite-sized Foot (VSLIP-FF) model

倒立摆 步态 机器人 控制理论(社会学) 计算机科学 工程类 模拟 非线性系统 人工智能 控制(管理) 物理医学与康复 量子力学 医学 物理
作者
Sicheng Xie,Xinyu Li,Liang Gao,Ling Fu,Jing Li,Weiya Xu
出处
期刊:Isa Transactions [Elsevier BV]
卷期号:135: 410-427 被引量:2
标识
DOI:10.1016/j.isatra.2022.10.012
摘要

Environmental adaptability and real-time control are significant to the actual application of biped robots. The current Spring-Loaded Inverted Pendulum (SLIP) walking exhibits the compliant interaction with environments. However, the movability and controllability of this model is limited owing to the lack of ankles. Moreover, complicated nonlinear optimization problems in gait generation bring difficulties to real-time control. To overcome these problems, this study proposes an online whole-stage gait planning method to enhance the bipedal walking performance. Firstly, considering the role of ankles, this study applies the proposed template model called Variable Spring-Loaded Inverted Pendulum with Finite-sized Foot (VSLIP-FF) model. Then a Finite State Machine (FSM)-based gait pattern including the corresponding bio-inspired gait strategies is established, which extends the single cyclic gait to the whole-stage gait. Secondly, to realize real-time gait planning, an online gait generator based on a neural network is applied to reduce the calculational burden. Finally, the method is applied on the simulation prototype and real robot platform for verification. Experimental results validate that the proposed method can achieve an autonomous gait with the online planning time of 0.01s, and the step length range is expanded by 37.52% compared with the traditional SLIP model.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
小唐完成签到,获得积分10
1秒前
科研通AI6应助yu风采纳,获得10
2秒前
2秒前
王耀武完成签到,获得积分10
2秒前
芝士完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
amanda发布了新的文献求助10
4秒前
WK发布了新的文献求助10
4秒前
李健应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
5秒前
充电宝应助hujun采纳,获得10
5秒前
5秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
干饭虫应助1289436采纳,获得10
6秒前
DSFSR应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
小赵发布了新的文献求助10
7秒前
kk关闭了kk文献求助
7秒前
留胡子的涵菡完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
Hello应助嘎嘣脆采纳,获得10
7秒前
深情安青应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
8秒前
8秒前
风中冰香应助刻苦蚂蚁采纳,获得10
8秒前
9秒前
NexusExplorer应助刻苦蚂蚁采纳,获得10
9秒前
GINKGO完成签到,获得积分10
9秒前
加油吧弟弟完成签到,获得积分10
9秒前
思源应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
wyqking发布了新的文献求助10
10秒前
玛卡巴卡发布了新的文献求助10
10秒前
屈初雪完成签到,获得积分10
10秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
Ian完成签到,获得积分10
10秒前
cui发布了新的文献求助10
10秒前
连灵竹完成签到,获得积分0
10秒前
KATSU关注了科研通微信公众号
11秒前
11秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Fermented Coffee Market 2000
PARLOC2001: The update of loss containment data for offshore pipelines 500
Critical Thinking: Tools for Taking Charge of Your Learning and Your Life 4th Edition 500
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 500
A Manual for the Identification of Plant Seeds and Fruits : Second revised edition 500
Constitutional and Administrative Law 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5261422
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4422535
关于积分的说明 13766643
捐赠科研通 4297013
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2357641
邀请新用户注册赠送积分活动 1354024
关于科研通互助平台的介绍 1315182