一种融合扩展状态观测器的四足机器人模型预测控制方法

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一种融合扩展状态观测器的四足机器人模型预测控制方法
申请号:CN202511130485
申请日期:2025-08-13
公开号:CN120972550A
公开日期:2025-11-18
类型:发明专利
摘要
本发明属于智能机器人控制技术领域,具体涉及一种融合扩展状态观测器的四足机器人模型预测控制方法,首先,建立四足机器人系统的动态模型,并设计位置ESO对平移方向的扰动进行实时估计,设计姿态ESO对旋转方向的扰动进行实时估计;其次,利用ESO输出的扰动估计量,构建包含扰动补偿项的离散状态空间模型,并在此基础上设计带约束的MPC优化问题,包括考虑摩擦锥约束、摆动腿力约束、关节力矩上下限约束等;最后,在线滚动求解MPC优化问题,输出地面反作用力和关节扭矩,实现四足机器人在未知扰动条件下的轨迹跟踪控制。本发明能够有效抑制由于未建模负载、外界扰动或地面不平引起的系统不确定性,提高机器人在复杂环境下的稳定性与适应性。
技术关键词
状态观测器 预测控制方法 机器人模型 四足机器人 地面反作用力 状态空间模型 估计误差 离散状态空间 轨迹跟踪控制 刚体运动学 关节力矩 智能机器人控制技术 姿态控制器 模型预测控制系统 表达式 机器人运动学模型 矩阵 回路