# 引言
对于双足行走机器人,一般来说,步行控制需要复杂的机械计算,为了使控制更简单,日本学者提出了UVC(Upper body Vertical Control),工具翻译做上半身垂直控制,同时利用了ODE(开放动力学引擎)进行物理模拟,验证当外力施加到机器人时的稳定性。UVC仅使用与人类相同的姿势反射,无需进行任何机械计算。
# 原理
UVC使用的姿势反射是移动在地上的腿的髋关节,并控制上身,使其始终保持垂直。例如,当上半身向前倾斜时,通过扩大步幅将其带回来。当身体向后倾斜时,步幅就会变窄,或者在行走时,腿部摆动减少,上身就会向前。侧身时,以同样的方式将上身保持在垂直位置。 但是,UVC不能单独用于行走控制,事实上,行走运动是通过综合与行走有关的三个元素来实现的:
- 步态:一个稳定的、再现轨迹的步态运动,无需外力即可自行行走(固定运动*4
- 姿态反射:UVC(上半身垂直控制),平衡控制的关键。
- 步态同步:产生与机器人的自然频率同步的行走节奏(周期)。然而,在这个模拟中,周期是固定的
# 源码分析
# 应用示例
视频中,有一些场景是机器人对外部力量的反应而后退或迈步,但这不是预先编程的,而是由UVC引起的不规则和自发的运动。在这个机器人的案例中,只有UVC被用于平衡控制,没有考虑ZMP的机械计算。此外,也没有应用陀螺仪,这在业余机器人中经常被用来抑制摆动。