【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于机器人
，具体涉及一种3D欠驱动双足机器人的动力学模型计算方法。
技术介绍
双足机器人的动力学建模方法主要有牛顿-欧拉法以及拉格朗日法。当考虑更多自由度机器人的动力学建模问题时，利用牛顿-欧拉法需要关注各个关节细节，计算往往比较复杂，而拉格朗日法更受青睐。《机器人操作的数学导论》一书中基于拉格朗日方法获得了机器人的动力学模型，该模型计算方法为后来的学者所广泛接受。在该书第112页，机器人的动力学模型表示为 D ( q ) q ·· + C ( q , q · ) q · + G ( q ) = u . ]]>在该书中，作者相应的给出了惯性矩阵D以及科氏矩阵C的计算方法： C = 1 2 Σ k = 1 n { ∂ D i j ...
【技术保护点】
一种3D欠驱动双足机器人的动力学模型计算方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，基于DH方法，建立机器人的关节坐标系q＝(q1,q2,q3,q4,q5,q6,q7,q8)，并求出坐标系qk在坐标系qk‑1下的齐次转换矩阵其中k＝1,2，..8；步骤二，假设机器人各杆件的质量集中于质心，基于DH方法，求得各质心在世界坐标系下的位置向量pi以及速度向量vi；进而求得机器人系统的总的动能E和势能P：其中，mi表示第i个杆件的质量，i＝1,2,…5；pi(3)表示向量pi的第三个元素；步骤三，计算双足机器人在单足支撑相的动力学模型，其中D为惯性质量矩阵，H为耦合矩阵，B为常数矩阵，u＝[u3,u4,u5,u6,u7,u8]′为主动关节驱动力矩；步骤四，计算双足机器人与地面碰撞的动力学模型，其中，De表示增广的惯性质量矩阵，与表示机器人碰撞前后的广义角速度,F2表示地面对摆动腿在接触点的反作用力，表示摆动腿的位置及其方向角对广义坐标系qe的雅可比矩阵；步骤五，计算机器人的坐标切换模型，其中，主动关节的切换模型为 [q3,q4,q5,q6,q7,q8]→[q8,q7,q6,q5,q4,q3]，欠驱...
【技术特征摘要】
1.一种3D欠驱动双足机器人的动力学模型计算方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，基于DH方法，建立机器人的关节坐标系q＝(q1,q2,q3,q4,q5,q6,q7,q8)，并求出坐标系qk在坐标系qk-1下的齐次转换矩阵 其中k＝1,2，..8；步骤二，假设机器人各杆件的质量集中于质心，基于DH方法，求得各质心在世界坐标系下的位置向量pi以及速度向量vi；进而求得机器人系统的总的动能E和势能P：其中，mi表示第i个杆件的质量，i＝1,2,…5；pi(3)表示向量pi的第三个元素；步骤三，计算双足机器人在单足支撑相的动力学模型，其中D为惯性质量矩阵，H为耦合矩阵，B为常数矩阵，u＝[u3,u4,u5,u6,u7,u8]′为主动关节驱动力矩；步骤四，计算双足机器人与地面碰撞的动力学模型，其中，De表示增广的惯性质量矩阵，与表示机器人碰撞前后的广义角速度,F2表示地面对摆动腿在接触点的反作用力，表示摆动腿的位置及其方向角对广义坐标系qe的雅可比矩阵；步骤五，计算机器人的坐标切换模型，其中，主动关节的切换模型为 [q3,q4,q5,q6,q7,q8]→[...
【专利技术属性】
技术研发人员：甘春标，袁海辉，杨世锡，施佳晨，刘浏，徐伟杰，许晓达，顾希雯，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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