第5期 王仲淳，等：二足机器人之动态平衡研究 ·469· 如图22及图23为重心未补偿X、Y轴轨迹，当 望重心位置，跨步时的前后方向X轴晃动的幅度也 二足机器人步行时没有控制器作运算及补偿，实际 明显变小.透过Fuz四y作补偿可让机器人达到较稳 重心左右方向振幅较大且没有到达期望重心位置， 定的平衡状态。 实际重心位置与期望重心位置相差很多，二足机器 25 一轴实际重心(Fuy补偿) 2 人移动并不顺畅.由此可知道二足机器人在未补偿 15 …X万向期望重心 10 4 时步行并不稳定且没有平衡功能， 一轴实际重心PID补偿 80 -5 方向期望重心 60 -10 -1 40 30 2062468101214161820 /8 30 图27重心Fuz西补偿X轴轨迹 40 Fig.27 X-axis trajectory when center of gravity is compen- 60024 6 8101214161820 sated using Fuzzy controller 1/s 3.2抗干扰测试 图24重心PD补偿Y轴轨迹 该实验在二足机器人站立时受到外力干扰时， Fig.24 Y-axis trajectory when center of gravity is compen- 测试其重心经由不同控制器补偿后的结果. sated using PID controller 如图28~30所示，可以看出二足机器人受到了外力 25 一X轴实际重心(PID补偿) 干扰时，使用模糊控制器补偿后较使用PD控制器 20 …X方问期望心 15 更迅速及稳定， 10 8 昌 10 -15 -10 20 20 2502468101214161820 40 图25重心PD补偿X轴轨迹 tis Fig.25 X-axis trajectory when center of gravity is compen- 图28立抗干扰PD控制器补偿重心变化 sated using PID controller Fig.28 The change of center of gravity is compensated 当加入了PD控制器后，如图24及图25所示 using legislative immunity PID controller 为重心PD补偿X、Y轴轨迹.重心左右方向Y轴移 50 动轨迹明显比未补偿更接近期望重心位置，重心振 30 幅也较为规律稳定，可以看出振幅与未补偿时较为 20 10 稳定且拥有基本的平衡功能 0 80 轴实际乖心(Fuzzy补偿) -20 -30 60 方向期望重心 -40 40 0 t/s 20 0 图29立抗干忧Fuy控制器补偿重心变化 -20 Fig.29 The change of center of gravity is compensated 40 using legislative immunity Fuzzy controller 6002468101214161820 t/s 图26重心uzy补偿Y轴轨迹 Fig.26 Y-axis trajectory when center of gravity is compen sated using Fuzzy controller 图30抗干拢实际测试图 Fig.30 Disturbing the actual test pattern 如图26与图27所示为重心Fuz四补偿X、Y轴 3.3斜坡步行测试 轨迹.当机器人使用模糊控制器时，明显看出重心左 本文透过模糊控制器补偿伺服机角度，使二足 右方向Y轴轨迹较PD控制器更为稳定且较符合期