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申请/专利权人：同济大学
摘要：本发明涉及一种四足机器人的CPG控制系统及其参数整定方法，该系统包括对应控制四足机器人髋关节的四个振荡器单元，振荡器单元之间连接形成单向环形网络结构、连接方式为时滞耦合，振荡器单元在时滞作用下，基于自发对称性破缺机制实现多种稳定的相位差，通过非线性动力学分析，以进行CPG控制系统的参数整定，从而实现四足机器人的多种步态模式及其切换，所述多种步态模式包括四足跳跃、侧序行走、双足跳跃、对角序行走、踱步以及对角小跑。与现有技术相比，本发明的系统结构简单、工程上易实施；参数整定方法可靠，单个时滞参数在节律区域间切换，即可实现步态模式的改变；在给定的节律区域内部，步态模式不会随参数的改变而变化，有效保证鲁棒性。
主权项：1.一种四足机器人的CPG控制系统参数整定方法，其特征在于，该四足机器人的CPG控制系统包括用于对应控制四足机器人髋关节的四个振荡器单元，所述四个振荡器单元之间连接形成单向环形网络结构，所述振荡器单元之间的连接方式为时滞耦合，所述振荡器单元在时滞的作用下，基于自发对称性破缺机制实现多种稳定的相位差，通过非线性动力学分析，以进行CPG控制系统的参数整定，从而实现四足机器人的多种步态模式及其切换，所述多种步态模式包括四足跳跃、侧序行走、双足跳跃、对角序行走、踱步以及对角小跑；所述参数整定方法包括以下步骤：S1、对时滞耦合的非线性系统进行平衡点附近的线性化处理，得到相应的线性系统以及对应的特征方程；S2、假设特征方程具有零实部的一对纯虚根，将假设的纯虚根带入特征方程，分离实部、虚部，得到实部和虚部两个方程，再根据三角函数关系，得到周期节律所对应的代数方程；S3、计算代数方程，得到相应的频率值，回代入实部和虚部两个方程，计算出临界时滞值；S4、验证临界时滞所确定的参数平面，在区域内任取一值，通过数值方法验证所在区域为节律模式或静息态模式，节律模式区域和静息态模式区域交替出现，相应的节律模式区域依次分布着四足跳跃、侧序行走、双足跳跃、对角序行走模式；通过调整网络拓扑结构，双足跳跃的参数区域能够进一步实现踱步以及对角小跑模式。
全文数据：
权利要求：
百度查询： 同济大学 一种四足机器人的CPG控制系统及其参数整定方法
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