¿Cuáles son los algoritmos de equilibrio más utilizados para robots bípedos?
La característica de esta estrategia es que durante el proceso de caminar del robot, la proyección del centro de gravedad está siempre dentro del área de soporte poligonal.
La ventaja de esta estrategia de control es que el robot puede detenerse durante todo el proceso de caminar sin caerse, pero el precio es una velocidad de movimiento muy lenta (cada paso dura 10 segundos o más) (debido al centro de gravedad) La proyección debe estar siempre en la zona de apoyo, de lo contrario será inestable) porque la marcha estática está lejos de las expectativas humanas.
Así que los humanos han desarrollado otra estrategia de equilibrio para caminar: la "caminata dinámica".
En la marcha dinámica, la velocidad del robot aumenta hasta no más de 1 segundo por paso. Sin embargo, las deficiencias también son obvias. Es difícil para un robot detenerse inmediatamente en un estado en movimiento (inercia), lo que hace que el robot sea inestable durante la transición de estado. Para solucionar el efecto de la inercia, se introduce el punto de momento cero (ZMP) en la estrategia de control. Durante la fase de apoyo de una sola pierna, ZMP = Centro de masa. La ventaja de introducir ZMP es que si ZMP existe estrictamente en el área de soporte del robot, el robot nunca se caerá.
XZMP representa ZMP positivo, Xmc representa el movimiento hacia adelante del centro de gravedad, l es la longitud del péndulo invertido y g es la aceleración de la gravedad.
Dado que un solo controlador no puede lograr el equilibrio bípedo en terrenos complejos, se utiliza una estrategia de cambio de múltiples controladores para resolver el problema de equilibrio. En esta estrategia, la caminata del robot se establece como un ciclo y cada ciclo se divide en diferentes etapas de caminata.