基于在线ZMP校正的下肢外骨骼上楼梯步态规划

Abstract

为提高下肢外骨骼机器人上楼梯的稳定性，合理的步态规划与误差校正是至关重要的两个方面，为此，提出一种上楼梯过程中零力矩点（ZMP）的在线校正方法。首先，建立下肢上楼梯的运动模型，并进行运动学分析，利用5次B样条曲线进行下肢关节轨迹规划。其次，针对由穿戴过程中人不稳定扰动作用造成的实际与规划ZMP轨迹之间的较大误差，采用在线ZMP校正进行调节。最后，通过仿真和实际实验证明，这种在线校正能够明显减小机器人的ZMP误差，提高机器人ZMP的稳定裕度，保证下肢机器人系统的整体稳定性