平衡控制
Balance Control常用让足式或人形机器人在站立、行走和被推时保持不倒的控制。
平衡控制是腿足机器人最底层的能力:在重力和地面反作用力作用下保证身体不翻倒。传统方法基于简化模型:零力矩点(ZMP,Vukobratović 1968 年引入)是地面反作用力不产生水平力矩的点,只要它留在支撑多边形(着地的脚围成的区域)内,机器人就不会绕脚边翻倒,本田 ASIMO 等早期人形用它规划步态;Pratt 等人 2006 年提出捕获点,回答「被推后脚该落在哪里才能停下来」。受到扰动时,按力度由小到大可以依次用脚踝调整、髋部摆动、迈步来恢复。现在的人形和四足多用强化学习:仿真里随机推机器人,让策略自己学会站稳和迈步,再迁移到真机。在全身控制里,平衡通常是优先级最高的任务之一。
例子人形机器人站立时被人从侧面推一把:推力小时靠脚踝发力把重心拉回;推力大到脚踝兜不住时,它向侧面迈一步,把脚落在捕获点附近再站稳。
- 也叫
- 平衡保持、姿态平衡控制
- 相关
- 零力矩点、捕获点、推恢复、支撑多边形、线性倒立摆模型、踝策略/髋策略/跨步策略
- 来源
- Wikipedia: Zero moment point
Pratt et al., Capture Point: A Step toward Humanoid Push Recovery (Humanoids 2006)