李 峰，李偉鋒，張躍進(jìn)，朱文慧，岳 云

(1.鄭州經(jīng)貿(mào)學(xué)院 智慧制造學(xué)院，河南 鄭州 450007； 2.中原工學(xué)院 電子信息學(xué)院，河南 鄭州 450007；3.鄭州經(jīng)貿(mào)學(xué)院 公共教學(xué)部，河南 鄭州 450007； 4.鄭州宇通集團(tuán)有限公司，河南 鄭州 450007)

引言

人形機(jī)器人是現(xiàn)代科技發(fā)展的重要產(chǎn)物，隨著人類社會(huì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)人形機(jī)器人的發(fā)展提出了更高的期望。期望機(jī)器人智能化程度更高，能在相對(duì)較大的范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)，執(zhí)行特定的任務(wù)，同時(shí)具備一定的對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力，這就要求對(duì)人形機(jī)器人能夠進(jìn)行主動(dòng)導(dǎo)航控制[1-5]。近年來(lái)，我國(guó)北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的完善和5G移動(dòng)通信技術(shù)的迅速發(fā)展，也進(jìn)一步支撐了人形機(jī)器人導(dǎo)航控制技術(shù)的發(fā)展[6-10]，而通過(guò)建立人形機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，得到人形機(jī)器人的導(dǎo)航定位解，將氣動(dòng)控制應(yīng)用于人形機(jī)器人導(dǎo)航，實(shí)現(xiàn)人形機(jī)器人位姿規(guī)劃，將人形機(jī)器人氣動(dòng)導(dǎo)航運(yùn)行變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)卻未有實(shí)現(xiàn)[11-12]。為了解決目前人形機(jī)器人主要靠人工導(dǎo)航，導(dǎo)航智能程度較低，自適應(yīng)程度不高的問(wèn)題，通過(guò)人形機(jī)器人運(yùn)動(dòng)規(guī)律分析，建立了人形機(jī)器人運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型，將氣動(dòng)技術(shù)應(yīng)用于人形機(jī)器人導(dǎo)航，研發(fā)了人形機(jī)器人氣動(dòng)導(dǎo)航主動(dòng)控制系統(tǒng)。通過(guò)仿真分析和實(shí)驗(yàn)研究，驗(yàn)證了系統(tǒng)的合理性、有效性，為進(jìn)一步提高人形機(jī)器人人工智能水平奠定良好基礎(chǔ)。

1 氣動(dòng)導(dǎo)航主動(dòng)控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)

人形機(jī)器人氣動(dòng)導(dǎo)航主動(dòng)控制系統(tǒng)如圖1、圖2所示，主要包括人形機(jī)器人、北斗導(dǎo)航器、位姿規(guī)劃模塊、控制柜、氣動(dòng)電磁閥、針形氣缸等部分組成。采用samkoon觸摸屏作為人機(jī)界面實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航數(shù)據(jù)設(shè)置、輸入；通過(guò)PLC作為中央處理器自動(dòng)生成機(jī)器人移動(dòng)軌跡、路線；通過(guò)氣動(dòng)電磁閥、針形氣缸發(fā)出信號(hào)，借由無(wú)線通訊設(shè)備控制機(jī)器人直接動(dòng)作；通過(guò)微機(jī)作為機(jī)器人整體運(yùn)行狀況監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；機(jī)器人在上位機(jī)STEP 7Micro/WIN SMART軟件上使用STL編程語(yǔ)言，將控制算法程序化，通過(guò)控制程序控制中間控制器，由中間控制器發(fā)出信號(hào)控制機(jī)器人的整體運(yùn)行。

圖1 控制系統(tǒng)硬件框圖

圖2 人形機(jī)器人氣動(dòng)導(dǎo)航主動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)物圖

系統(tǒng)采用的人形機(jī)器人如圖3所示，主要由機(jī)器人帽、頭部、手部、腰部、胯部、足部組成。機(jī)器人通過(guò)腰部冰河北斗導(dǎo)航儀為機(jī)器人導(dǎo)航定位，該導(dǎo)航儀通過(guò)15星定位，可實(shí)時(shí)反饋機(jī)器人所在位置。

圖3 人形機(jī)器人主要結(jié)構(gòu)

2 系統(tǒng)氣動(dòng)回路圖

氣動(dòng)導(dǎo)航主動(dòng)控制系統(tǒng)氣動(dòng)回路由空氣壓縮機(jī)為氣動(dòng)動(dòng)力源，如圖4所示，經(jīng)截止閥、過(guò)濾器，通過(guò)減壓閥減壓后供向各分支氣路，按照主動(dòng)控制系統(tǒng)導(dǎo)航控制算法設(shè)計(jì)，自動(dòng)控制二位二通電磁換向閥，向各支路針形氣缸供氣，由各針形氣缸控制人形機(jī)器人遙操按鍵，完成人形機(jī)器人導(dǎo)航。

圖4 氣動(dòng)導(dǎo)航主動(dòng)控制系統(tǒng)氣動(dòng)回路圖

3 氣動(dòng)導(dǎo)航控制算法設(shè)計(jì)

如圖5所示，人形機(jī)器人兩腳與機(jī)器人縱軸y機(jī)之間的夾角α為轉(zhuǎn)向角，y機(jī)與地面坐標(biāo)系y地之間的夾角ψ為航向角。兩腳連線的垂直中心線即機(jī)器人身體的中心線為y機(jī)，y地為正北方向。

圖5 人形機(jī)器人移動(dòng)模型

令機(jī)器人現(xiàn)坐標(biāo)為(x現(xiàn)，y現(xiàn))，目的坐標(biāo)(x目，y目)，移動(dòng)過(guò)程中的機(jī)器人的航向角為ψ預(yù)，則ψ預(yù)可以由現(xiàn)坐標(biāo)和目標(biāo)坐標(biāo)得到：

ψ預(yù)=-tan-1[(x目-x現(xiàn))/(y目-y現(xiàn))]

(1)

y目=y現(xiàn)+s·cosψ預(yù)=y現(xiàn)+ν機(jī)·Δt·cosψ預(yù)

(2)

x目=x現(xiàn)-s·sinψ預(yù)=x現(xiàn)-ν機(jī)·Δt·sinψ預(yù)

(3)

ψ預(yù)=ψ+α=ψ+ω機(jī)·Δt

(4)

式中,ν機(jī)—— 機(jī)器人的行走速度

ω機(jī)—— 機(jī)器人的航向調(diào)整角速度

Δt—— 時(shí)間間隔

s—— 機(jī)器人Δt時(shí)間內(nèi)的位移

因?yàn)闄C(jī)器人的移動(dòng)和航向調(diào)整需要通過(guò)控制信號(hào)進(jìn)行控制，控制人形機(jī)器人完成一定的航向調(diào)整和位移調(diào)整，結(jié)合人形機(jī)器人控制原理，則：

ψe=-tan-1[(xg-xc)/(yg-yc)]=ψc+α

(5)

s={[(xg-xc)+(yg-yc)]∧0.5}

(6)

其中，(xc，yc)為現(xiàn)坐標(biāo)，(xg，yg)為目的坐標(biāo)，現(xiàn)坐標(biāo)和目的坐標(biāo)都通過(guò)北斗導(dǎo)航儀得到，采用北斗導(dǎo)航系統(tǒng)下國(guó)家2000坐標(biāo)系坐標(biāo)表示，ψc，ψe為機(jī)器人初始、目標(biāo)位置姿態(tài)；由于人形機(jī)器人實(shí)際行走與理論行走會(huì)出現(xiàn)一定的偏差，為便于后期優(yōu)化運(yùn)動(dòng)軌跡，令：

s=kx·{[(xg-xc)+(yg-yc)]∧0.5}≈nx·Δs

(7)

α=kz·(ψe-ψc)≈nz·Δα

(8)

機(jī)器人航向調(diào)整時(shí)需要調(diào)整航向角度，姿態(tài)調(diào)整時(shí)也需要調(diào)整姿態(tài)角度，人形機(jī)器人轉(zhuǎn)向時(shí)存在角度偏差，因此設(shè)定角度偏差增益kz，同樣，機(jī)器人位移調(diào)整時(shí)設(shè)定位移偏差增益kx，后期可通過(guò)調(diào)整kz，kx進(jìn)一步提高導(dǎo)航精度。nz為給定機(jī)器人轉(zhuǎn)向信號(hào)數(shù)，nx為給定機(jī)器人直線行走信號(hào)數(shù)。Δα表示人形機(jī)器人的航向調(diào)整角速度ω機(jī)，即機(jī)器人每個(gè)轉(zhuǎn)向信號(hào)可轉(zhuǎn)角度；ν機(jī)表示人形機(jī)器人的直線行走速度；s為單個(gè)位移調(diào)整信號(hào)機(jī)器人位移。

4 控制算法實(shí)現(xiàn)

4.1 控制流程

借助于人形機(jī)器人移動(dòng)數(shù)學(xué)模型，通過(guò)計(jì)算機(jī)STL語(yǔ)言將數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)換成易于實(shí)現(xiàn)中央處理器控制的程序，經(jīng)由氣動(dòng)導(dǎo)航主動(dòng)控制系統(tǒng)回路可實(shí)現(xiàn)人形機(jī)器人主動(dòng)導(dǎo)航控制。如圖6所示，該人形機(jī)器人氣動(dòng)導(dǎo)航主動(dòng)控制系統(tǒng)在導(dǎo)航相關(guān)參數(shù)確定的情況下，輸入目標(biāo)北斗坐標(biāo)、姿態(tài)和現(xiàn)在北斗坐標(biāo)、姿態(tài)，系統(tǒng)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)航向、姿態(tài)規(guī)劃，并生成導(dǎo)航軌跡路線，然后主動(dòng)發(fā)出信號(hào)，控制被導(dǎo)航人形機(jī)器人完成航向調(diào)整，位移實(shí)現(xiàn)和位姿調(diào)整，大大提高了人形機(jī)器人的智能化程度。

圖6 機(jī)器人氣動(dòng)導(dǎo)航主動(dòng)控制流程

人形機(jī)器人氣動(dòng)導(dǎo)航主動(dòng)控制是一個(gè)包含了軌跡計(jì)算、軌跡規(guī)劃、軌跡實(shí)現(xiàn)、姿態(tài)調(diào)整的復(fù)雜系統(tǒng)，涉及參數(shù)較多，根據(jù)人形機(jī)器人氣動(dòng)導(dǎo)航控制算法設(shè)計(jì)，結(jié)合人形機(jī)器人實(shí)際運(yùn)動(dòng)狀況，系統(tǒng)主要參數(shù)見表1。

表1中(xc,yc)為北斗系統(tǒng)下國(guó)家2000坐標(biāo)系中機(jī)器人現(xiàn)在所在的坐標(biāo)，(xg,yg)為國(guó)家2000坐標(biāo)系中目標(biāo)坐標(biāo)，ψc為機(jī)器人初始位置姿態(tài)，Δα為人形機(jī)器人自身單個(gè)轉(zhuǎn)向信號(hào)機(jī)器人可轉(zhuǎn)角度，ψe為機(jī)器人到達(dá)目標(biāo)位置后需要確定的姿態(tài)，Δs為單個(gè)轉(zhuǎn)向信號(hào)機(jī)器人直線行走距離，kx，kq，kz為機(jī)器人直線行走、位姿調(diào)整、轉(zhuǎn)向調(diào)整偏差增益，Tz，Tx為根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的機(jī)器人每信號(hào)轉(zhuǎn)向、直線動(dòng)作所需時(shí)間間隔。

表1 導(dǎo)航控制主要參數(shù)

4.2 主要運(yùn)動(dòng)控制原理

圖7為結(jié)合人形機(jī)器人氣動(dòng)導(dǎo)航控制算法和導(dǎo)航控制相關(guān)參數(shù)設(shè)計(jì)的氣動(dòng)導(dǎo)航主動(dòng)控制原理，系統(tǒng)先將不同的數(shù)據(jù)、參數(shù)存儲(chǔ)到不同的地址，然后按照?qǐng)D6機(jī)器人氣動(dòng)導(dǎo)航主動(dòng)控制流程圖完成人形機(jī)器人導(dǎo)航任務(wù)。從圖7可以看出，氣動(dòng)導(dǎo)航主動(dòng)控制原理主要包括參數(shù)輸入模塊、軌跡規(guī)劃模塊、動(dòng)作生成模塊。因篇幅限制，運(yùn)動(dòng)控制原理中只將nz規(guī)劃模塊、nx規(guī)劃模塊、nq規(guī)劃模塊子程序做了介紹，其他子程序不再贅述。

4.3 算法實(shí)現(xiàn)

根據(jù)圖7人形機(jī)器人氣動(dòng)導(dǎo)航主動(dòng)控制原理，結(jié)合圖1，圖2控制系統(tǒng)，即可實(shí)現(xiàn)人形機(jī)器人的導(dǎo)航控制。機(jī)器人氣動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)啟動(dòng)后，導(dǎo)航參數(shù)復(fù)原；將人形機(jī)器人氣動(dòng)導(dǎo)航相關(guān)參數(shù)輸入系統(tǒng)，機(jī)器人自動(dòng)生成導(dǎo)航路線；主動(dòng)控制器發(fā)出控制信號(hào)，對(duì)人形機(jī)器人進(jìn)行導(dǎo)航。在前期導(dǎo)航相關(guān)參數(shù)已經(jīng)確定的情況下，系統(tǒng)只用輸入國(guó)家2000坐標(biāo)系下坐標(biāo)和現(xiàn)在姿態(tài)、目標(biāo)姿態(tài)，中央處理器即可自動(dòng)規(guī)劃航向、軌跡，并發(fā)出信號(hào)控制機(jī)器人實(shí)現(xiàn)動(dòng)作，系統(tǒng)自動(dòng)化水平更高，智能化程度更好。

5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

人形機(jī)器人移動(dòng)模型和氣動(dòng)導(dǎo)航控制算法的合理性，需要通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證；人形機(jī)器人氣動(dòng)導(dǎo)航主動(dòng)控制系統(tǒng)的正確性、有效性需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。

5.1 實(shí)驗(yàn)參數(shù)

根據(jù)表2參數(shù)，將北斗導(dǎo)航系統(tǒng)測(cè)得的國(guó)家2000坐標(biāo)系下初始坐標(biāo)及設(shè)定的目標(biāo)坐標(biāo)、姿態(tài)、前期測(cè)得的人形機(jī)器人運(yùn)行相關(guān)基本參數(shù)通過(guò)人機(jī)界面輸入系統(tǒng)，由中央處理器根據(jù)圖7規(guī)劃出航向、軌跡、姿態(tài)，表2中主要控制信號(hào)參數(shù)航向信號(hào)nz、直線信號(hào)nx、終點(diǎn)位姿信號(hào)nq為系統(tǒng)自動(dòng)生成，生成的控制信號(hào)參數(shù)通過(guò)氣動(dòng)回路將航向、軌跡、姿態(tài)參數(shù)轉(zhuǎn)化成控制信號(hào)通過(guò)無(wú)線通訊設(shè)備發(fā)送給人形機(jī)器人即可實(shí)現(xiàn)人形機(jī)器人導(dǎo)航控制。表2中位移增益kx、位姿增益kq、航向增益kz在前期未知環(huán)境中運(yùn)行時(shí)暫定為1，后期可根據(jù)導(dǎo)航情況進(jìn)行調(diào)整，以提高導(dǎo)航精度。系統(tǒng)將中央處理器和氣動(dòng)控制系統(tǒng)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了人形機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)航向、姿態(tài)、軌跡的自動(dòng)生成，大大地提高了機(jī)器人控制的智能化水平、自適應(yīng)程度。

圖7 機(jī)器人氣動(dòng)導(dǎo)航主動(dòng)控制原理

表2 機(jī)器人導(dǎo)航實(shí)驗(yàn)相關(guān)參數(shù)

5.2 人形機(jī)器人氣動(dòng)導(dǎo)航仿真分析

圖8中p1為初始點(diǎn)，p2為理想軌跡終點(diǎn)，p3為理論軌跡終點(diǎn)。由圖8所示理想與理論軌跡可以看出，理想行走軌跡trail 1與理論軌跡trail 2都為直線，但兩者相差一定角度，約相差5°，這主要是因?yàn)闄C(jī)器人氣動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)中人形機(jī)器人每信號(hào)轉(zhuǎn)動(dòng)角度為10°，造成機(jī)器人行走的航向偏差，是機(jī)器人本身的控制精度偏差，后期可以通過(guò)提高機(jī)器人轉(zhuǎn)向精度，減小每信號(hào)轉(zhuǎn)向角度、改設(shè)航向增益的方法進(jìn)行提高?？梢钥闯?，理論上，根據(jù)導(dǎo)航算法，最終機(jī)器人到達(dá)目的地后坐標(biāo)位置和理想位置之間偏差較小，x坐標(biāo)相差15 mm，y坐標(biāo)相差8 mm，整個(gè)導(dǎo)航過(guò)程中理論情況逼近理想情況，從仿真結(jié)果看，人形機(jī)器人氣動(dòng)導(dǎo)航主動(dòng)控制算法理論上可以實(shí)現(xiàn)人形機(jī)器人的導(dǎo)航控制。

圖8 導(dǎo)航理想及理論軌跡

5.3 人形機(jī)器人導(dǎo)航實(shí)驗(yàn)

圖9中trail1和trail3為理想情況下人形機(jī)器人的軌跡及導(dǎo)航實(shí)驗(yàn)機(jī)器人的行走軌跡。圖10中trail4為優(yōu)化后實(shí)驗(yàn)軌跡。其中初期實(shí)際軌跡為系統(tǒng)中各增益暫定為1情況下的導(dǎo)航結(jié)果，優(yōu)化后實(shí)際軌跡為經(jīng)過(guò)初期實(shí)驗(yàn)分析優(yōu)化增益后的導(dǎo)航結(jié)果。

圖9 理想與實(shí)驗(yàn)初期實(shí)際軌跡

圖10 理想與優(yōu)化后實(shí)驗(yàn)軌跡

如圖9所示，p1為初始點(diǎn)，p2為理想軌跡終點(diǎn)，p6為實(shí)驗(yàn)軌跡終點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)中，由于局部地面摩擦系數(shù)變化較大，造成部分軌跡點(diǎn)發(fā)生較大錯(cuò)動(dòng)，如圖中p4至p5點(diǎn)。另外由于機(jī)器人行走中誤差的積累，機(jī)器人最終到達(dá)目的地后與設(shè)定目標(biāo)相差比理論較遠(yuǎn)，從圖中看目標(biāo)坐標(biāo)p2和初始坐標(biāo)p1的距離約為700 mm，實(shí)際經(jīng)系統(tǒng)導(dǎo)航機(jī)器人行走后兩者距離為1501 mm，而p2和p6的x坐標(biāo)相差68 mm，y坐標(biāo)相差889 mm，兩者距離891 mm，可見后期偏差積累導(dǎo)致的增大是較大的。從圖中還可以看出，機(jī)器人實(shí)際行走路線相對(duì)于理想行走曲線偏西北，推得機(jī)器人本身行走時(shí)也有系統(tǒng)偏差，導(dǎo)致機(jī)器人直線行走時(shí)相對(duì)與理想路線偏北。根據(jù)理想軌跡、實(shí)驗(yàn)初期實(shí)際軌跡對(duì)比可以看出，人形機(jī)器人經(jīng)過(guò)氣動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)導(dǎo)航后，在一定范圍內(nèi)，位移偏差較大，因初期直線行走偏差增益kx，位姿調(diào)整偏差增益kq，轉(zhuǎn)向調(diào)整偏差增益kz在前期均設(shè)置為1，整體航向、姿態(tài)偏差不大，而位移偏差較大，所以理論上可通過(guò)優(yōu)化直線行走偏差增益kx的方法優(yōu)化機(jī)器人實(shí)際氣動(dòng)導(dǎo)航行走路線，因前期目的坐標(biāo)和初始坐標(biāo)的距離為707 mm，但實(shí)際經(jīng)系統(tǒng)導(dǎo)航機(jī)器人行走后兩者距離為1501 mm，可設(shè)置偏差增益kx為1501/707=2.1，將kx輸入氣動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化實(shí)驗(yàn)。

如圖10所示，p1為初始點(diǎn)，p2為理想軌跡終點(diǎn)，p7為優(yōu)化后實(shí)驗(yàn)軌跡終點(diǎn)。在經(jīng)過(guò)優(yōu)化機(jī)器人氣動(dòng)導(dǎo)航控制系統(tǒng)中直線行走偏差增益，將kx優(yōu)化為2.1后，機(jī)器人實(shí)際行走路線與理想行走路線相符度更高，實(shí)際經(jīng)系統(tǒng)導(dǎo)航機(jī)器人行走后p1和p2兩者距離為868 mm，而p2和p7的x坐標(biāo)相差20 mm，y坐標(biāo)相差193 mm，兩者距離194 mm。明顯可以看出，優(yōu)化后軌跡與實(shí)驗(yàn)初期軌跡相比，與理想軌跡重合度更高，導(dǎo)航效果更好，這說(shuō)明系統(tǒng)可以通過(guò)優(yōu)化相關(guān)參數(shù)的方法提高人形機(jī)器人氣動(dòng)導(dǎo)航準(zhǔn)確度，提高人形機(jī)器人導(dǎo)航效果。

如圖11所示，curve 1為理想軌跡與理論軌跡的位移偏移，curve 2為初期實(shí)驗(yàn)與理想軌跡的位移偏差，curve 3為優(yōu)化偏差增益后實(shí)驗(yàn)與理想軌跡的位移偏差。經(jīng)導(dǎo)航系統(tǒng)自動(dòng)規(guī)劃生成的理論軌跡與理想軌跡位移偏移量較小，在0～100 mm之間，而且偏移量成線性變化，這是因?yàn)槔碚撥壽E與理想軌跡的偏移量主要是由系統(tǒng)導(dǎo)航算法引起的，不因運(yùn)行環(huán)境影響。實(shí)際軌跡位置與理想軌跡位置偏移量較大，最大在800～900 mm之間，整個(gè)過(guò)程中偏移量不斷增大，這說(shuō)明人形機(jī)器人本身有系統(tǒng)誤差，后期應(yīng)不斷將系統(tǒng)誤差降低。但中間有如p8～p11等特殊點(diǎn)存在，而且初期、優(yōu)化后偏移量變化趨勢(shì)基本相同，優(yōu)化后偏移量大幅度降低。經(jīng)分析，上述p8，p9軌跡點(diǎn)為航向調(diào)整點(diǎn)，p10，p11為姿態(tài)調(diào)整點(diǎn)，理想狀況下人形機(jī)器人原地調(diào)整姿態(tài)、航向時(shí)位置坐標(biāo)不會(huì)發(fā)生變化，但實(shí)際上機(jī)器人較大的偏移量正是因?yàn)槿诵螜C(jī)器人本身的結(jié)構(gòu)問(wèn)題，在姿態(tài)、航向調(diào)整時(shí)引入較大的偏移量，從圖11可以看出，經(jīng)過(guò)優(yōu)化后，人形機(jī)器人實(shí)驗(yàn)軌跡與理想軌跡位置偏移量大幅度下降，位移偏差降低至200 mm附近，人形機(jī)器人實(shí)際軌跡與理想軌跡逼近程度大幅度提高。通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，所提出的人形機(jī)器氣動(dòng)導(dǎo)航控制算法是合理的，基于北斗導(dǎo)航的人形機(jī)器人氣動(dòng)導(dǎo)航主動(dòng)控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)人形機(jī)器人的導(dǎo)航控制，證明了所研發(fā)的人形機(jī)器人氣動(dòng)導(dǎo)航主動(dòng)控制系統(tǒng)的正確性。

圖11 理論、初期、優(yōu)化后實(shí)驗(yàn)軌跡與理想軌跡位置偏移量

6 結(jié)論

為提高人形機(jī)器人導(dǎo)航控制智能化程度，針對(duì)人形機(jī)器人的特點(diǎn)，研發(fā)了人形機(jī)器人氣動(dòng)導(dǎo)航主動(dòng)控制系統(tǒng)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、優(yōu)化、分析，得出以下結(jié)論：

(1) 建立的人形機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)模型可應(yīng)用于人形機(jī)器人氣動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)，提出的人形機(jī)器人氣動(dòng)導(dǎo)航運(yùn)動(dòng)控制原理可很好地提高人形機(jī)器人的人工智能水平；

(2) 搭建的人形機(jī)器人氣動(dòng)導(dǎo)航主動(dòng)控制系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)人形機(jī)器人的自主導(dǎo)航，能夠?qū)⑷诵螜C(jī)器人氣動(dòng)導(dǎo)航主動(dòng)控制成為現(xiàn)實(shí)；

(3) 系統(tǒng)研發(fā)、分析過(guò)程為后續(xù)人形機(jī)器人任務(wù)平臺(tái)的研發(fā)提供了理論依據(jù)和現(xiàn)實(shí)參考。