两栖六足仿生机器人的水陆运动控制研究

摘要：

两栖六足机器人不仅需应对崎岖地形对陆地爬行提出的挑战,还要解决机器人在水下灵活运动的控制问题.因此,本文首先提出了基于深度强化学习的崎岖地形运动控制方法.通过MuJoCo为机器人执行爬行任务构建交互环境,并采用近端策略优化(PPO)算法训练智能体使其获取适应于不同崎岖程度地形的控制策略.仿真数据表明,陆地控制策略可使机器人在平坦、轻度崎岖、重度崎岖3类地形上快速、稳定地完成前进任务.针对水下运动控制问题,本文通过分析机器人动力学模型将其分解为:采用视线法与PID控制器解决平面轨迹跟踪和深度控制问题.水下实验表明,机器人可在平面快速跟踪Sigmoid曲线且轨迹偏差不超过0.11 m.深度控制实验中,机器人可平稳到达指定深度且控制精度在0.02 m以内.

关键词：水陆两栖机器人、运动控制、深度强化学习、轨迹跟踪

所属期刊栏目：43

分类号：TH73(仪器、仪表)

资助基金：四川省科技计划项目;国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2023-04-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：274-282