Energy-Efficient Gait Planning and Control for Biped Robots Utilizing the Allowable ZMP Region

零力矩点 仿人机器人 控制理论(社会学) 倒立摆 步态 机器人 执行机构 力矩(物理) 计算机科学 能量(信号处理) 模拟 工程类 控制(管理) 数学 人工智能 非线性系统 物理 统计 生物 经典力学 量子力学 生理学
作者
Hyeok-Ki Shin,Byung Kook Kim
出处
期刊:IEEE Transactions on Robotics [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:30 (4): 986-993 被引量:61
标识
DOI:10.1109/tro.2014.2305792
摘要

Energy-efficient gait planning and control is established for biped robots, which utilizes the allowable zero moment point (ZMP) region. Based on 3-D linear inverted pendulum mode (LIPM), we construct a practical gait planning algorithm for a given travel distance minimizing the energy consumed by the actuators of humanoid joints with 1) an online gait synthesis (GSYN) algorithm to generate a complete walking cycle (a starting step, several cyclic steps, and a stopping step) compromising waking stability and energy efficiency at the fully utilizing allowable ZMP region and with 2) effective gait parameter optimization to maximize the energy efficiency of the gaits generated by GSYN, finding two optimal parameters-number of steps and average walking speed-satisfying geometrical constraints, friction force limit, and yawing moment limit to guarantee feasible motions. The proposed algorithm was verified through simulations, and the gait control system was implemented on a DARwIn-OP humanoid robot.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
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
周淑娜完成签到,获得积分20
刚刚
高灵雨完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
二狗家的春天完成签到 ,获得积分10
1秒前
映海完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
一颗葡萄白菜完成签到,获得积分10
1秒前
bhkwxdxy发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
山木发布了新的文献求助10
3秒前
清爽逊完成签到,获得积分20
3秒前
5High_0发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
3秒前
3秒前
4秒前
4秒前
淇有此理发布了新的文献求助10
4秒前
瑶瑶完成签到,获得积分10
4秒前
JUE完成签到,获得积分10
4秒前
王好发布了新的文献求助10
4秒前
赘婿应助芒果西米露采纳,获得10
4秒前
倪满分完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
zzz_yue完成签到,获得积分10
5秒前
清爽逊发布了新的文献求助10
5秒前
来杯拿铁完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
Likx发布了新的文献求助10
6秒前
夏雪儿发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
6秒前
小蘑菇应助莉123采纳,获得10
7秒前
7秒前
7秒前
安详翠容发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
8秒前
Ezio_sunhao发布了新的文献求助10
8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
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 5000
Molecular Biology of Cancer: Mechanisms, Targets, and Therapeutics 3000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
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 纳米技术 化学工程 生物化学 物理 计算机科学 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 冶金 细胞生物学 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6017062
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7601132
关于积分的说明 16154914
捐赠科研通 5164964
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2764803
邀请新用户注册赠送积分活动 1745907
关于科研通互助平台的介绍 1635106