磁流变阻尼器的液压足式机器人柔顺着陆控制

摘要

针对机器人足端着陆冲击易引发机身振动而导致零部件受损等问题，提出基于磁流变阻尼器高功率密度与快速响应能力的抗冲击构型设计及柔顺控制方法，以抑制着陆冲击并提升系统可靠性.为解决液压肢腿单元缺乏抗冲击装置且阻尼较低的问题，设计多级流道式磁流变阻尼器，并与液压缸串联构成液压阻尼作动器(HDA),提高液压作动器的抗冲击特性.开展HDA力学性能测试，结合遗传算法辨识模型参数，获得精确描述其动态特性的动力学模型.建立液压肢腿单元垂落等效模型，以足端冲击力最小与缓冲行程最大为优化目标，提出肢腿单元柔顺着陆缓冲策略.通过液压肢腿单元实验结果证明，HDA及着陆控制策略的设计显著提升了液压肢腿单元的柔顺着陆能力.

关键词

液压足式机器人 / 磁流变阻尼器 / 液压阻尼作动器 / 动力学模型 / 柔顺着陆

基金资助

国家自然科学青年基金资助项目(52105053); 流体动力与机电系统国家重点实验室开放基金资助项目(GZKF-202114); 漳州职业技术学院智能装备与关键技术科研创新团队项目(zzyt23003)