mechDOG 运动学、轨迹、同步和步态

逆运动学涉及计算将腿移动到特定位置所需的关节角度,这可以通过几何分析来实现。然而,仅凭这一点并不能让 mechDOG 行走;为此,我们需要同步腿部之间的运动并考虑一些其他因素。

来源:RobotShop博客

逆运动学涉及计算将腿移动到特定位置所需的关节角度,这可以通过几何分析来实现。下图显示了腿的正面和侧面视图,其中红线标记了关节形成的三角形,这些三角形被用作 IK 计算的基础,黄线作为参考,标记了需要考虑的偏移量以获得最终角度。

逆运动学

如果腿沿 Z 轴和 X 轴移动,下图显示了关节形成的三角形。

通过使用三角学,我们可以写出以下方程式:

三角学

* 绿色变量是输入,橙色变量是输出角度。

*

请注意,关节二 (𝝰2) 的角度不是 ⍵+𝚹 而是 90°-(⍵+𝚹),原因是理想模型中角度的原点与真实机器人中伺服器的原点不同。

(𝝰2) 2 ⍵+𝚹 90°-(⍵+𝚹)

然而,这些并不是最终的方程式,因为我们仍然需要考虑理想模型和真实模型之间的偏移。

一旦考虑到所有偏移量,我们就会有需要发送到伺服器的最终角度,以将脚移动到特定位置。但是,仅凭这一点还不能让 mechDOG 行走;为此,我们需要同步腿部之间的运动并考虑一些其他因素。

mechDOG

四足机器人可能使用静态稳定步态在复杂地形上行走效果最好,或者使用动态步态在平坦地形上快速行走。

四足

静态步态是四足机器人在整个运动过程中保持稳定的步态,使机器人的重心保持在由三只脚组成的支撑三角形内,这三只脚与地面接触,机器人的每条腿依次上下抬起。

从开发角度获得的见解

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