基于概率-区间混合模型的六足机器人运动稳定性优化设计方法OA北大核心CSTPCD

针对中枢模式发生器(central pattern generator,CPG)模型的不确定性参数对六足机器人运动稳定性的影响,提出了一种基于概率-区间混合模型的六足机器人运动稳定性优化设计方法。首先,建立了六足机器人数值模型,并基于Matsuoka和Kimura模型建立了六足机器人CPG模型;其次,通过概率-区间混合模型来描述CPG模型的不确定性变量,并建立了六足机器人运动稳定性优化数学模型;再次,采用Karush-Kuhn-Tucker(KKT)最优化条件和基于最大熵原理的二次四阶矩方法对六足机器人运动稳定性优化设计问题进行解耦,将三层嵌套优化设计问题转化为单层优化设计问题,实现对优化问题的高效求解;最后,基于径向基函数建立六足机器人运动稳定性优化近似模型,并利用遗传算法求解最优设计解。结果表明,采用所提出的方法能够高效求解CPG模型的最优参数,提高了六足机器人的运动稳定性。因此,该方法在机器人运动控制领域具有较高的应用价值。