第3卷第6期 智能系统学报 Vol.3 No.6 2008年12月 CAAI Transactions on Intelligent Systems Dec.2008 仿人机器人稳定步行控制研究 彭秀艳，李一丹2，吕淑萍，赵希人 (1.哈尔滨工程大学自动化学院，黑龙江哈尔滨150001；2.黑龙江科技学院电气工程与信息学院，黑龙江哈尔滨 150027) 摘要：介绍了仿人机器人运动控制研究现状，通过对步行机器人稳定性判据ZMP分析，提出通过控制躁关节转动 角度来调节P的位置，以保证机器人行走的稳定性.根据模糊控制理论，设计出步行机器人踝关节二维模糊控制 系统及摸糊控制器.仿其结果表明步行机器人能够通过控制踝侧向关节的相对转动调节ZP点的位置，实现机器人 的稳定步行 关键词：ZMP稳定判据；模糊控制；踝关节运动 中图分类号：TP273.4文献标识码：A文章编号：16734785(2008)06053605 Research on the control of stable gaits in humanoid robots PENG Xiu-yan',LI Yi-dan2,LU Shu-ping',ZHAO Xi-ren' (1.College of Automation,Harbin Engineering University,Harbin 150001,China;2.College of Electrical Engineering and Informa- tion,Heilongjiang Institute of Science and Technology,Harbin 150027,China Abstract:This paper introduces the status of current research on control of humanoid robot motion.After analyzing the criterion for stability in walking robots,we concluded that adjusting the zero movement point(ZMP)by control- ling the rotational angle of the ankle joint guarantees walking stability.A two-dimensional fuzzy control system for ankle joints and a corresponding fuzzy controller were designed according to fuzzy control theory.A simulation was then done.The simulation results verified that walking robots have stable motion when the position of the ZMP point is adjusted by controlling the relative angular motion of the ankles. Keywords:ZMP stability criterion;fuzzy control;ankle joint motion 双足机器人从工程角度来模仿人类固有的动态另一类是智能控制方法四，智能控制方法主要有： 行为，如步行、学习功能等，有诸多问题需要解决.国 模糊控制(fuzzy control,FC)与神经网络控制(nearal 内外研究者们已针对仿人机器人的稳定行走问题， network control,NNC);还有一些复合控制方法如： 从自由度配置、机械传动、运动学建模、动力学分析、 1)模糊控制和变结构控制相结合；2)神经网络和变 稳定性判据、步态规划、地面碰撞、控制理论与技术、 结构控制相结合；3)模糊控制和神经网络控制相结 控制系统、驱动方式、传感器系统等多方面，进行了 合等其他结合方法， 大量研究、 模糊理论是在美国伯克莱加州大学电气工程系 机器人控制从广义上讲主要包括任务规划、路 Zadeh教授率先提出的.1965年他首先提出了模糊 径规划和运动控制.运动控制是根据给定的路径点 集合的概念，用模糊集合来描述模糊事物.自从Za- 及机器人的运动学和动力学特性，求出适当的关节 deh提出模糊集合论以后，一种应用模糊集合论来 力矩来产生所需的运动.机器人常用的控制方法大 建立系统数学模型、控制器的新型控制理论—模 体上可分两类，一类是传统的基于模型的控制方法； 糊控制也相应诞生了.模糊控制理论的核心是利用 模糊集合论，把人的控制策略的自然语言转化为计 收稿日期：2008-08-26. 算机能够接受的算法语言所描述的算法.但它的控 基金项目：黑龙江省科技攻关计划资助项目(GC05A506). 制输出却是确定的，它不仅能成功地实现控制，而且 通信作者：彭秀艳.E-mail:pengxiuyan(@hrbeu.ed.cn 能够模拟人的思维方式，也能对一些无法构成数学