双足机器人动力行走新方法－虚拟斜坡法的研究

双足机器人研究的核心问题是如何提高行走能力。传统的静态行走和ZMP行走受到其原理的限制，行走性能很难再有所提高。近年来，基于极限环稳定的行走方法异军突起，由于减少了人为约束，充分地利用了机器人的动力学特性，在能量效率、稳定性及速度等方面取得了突破。本申请提出了一种基于极限环稳定的双足行走新方法-虚拟斜坡法，该方法的基本思想是将机器人在平地上的动力行走等效成在斜坡上的被动行走。我们采用该思想制作的实物样机达到了4.26腿长/秒的相对速度，该结果是目前已知的最快行走速度，证明了我们所提出的虚拟斜坡法的有效性。本申请将基于现有样机深入研究虚拟斜坡法的能量运行机理、快速稳定行走的充分条件和必要条件以及相应的控制策略。本项研究将对双足机器人的行走理论及应用产生重大影响。