资料介绍
针对双足机器人在非平整地面行走时容易失去运动稳定性的问题,提出一种基于一种基于价值的深度强化学习算法DQN( Deep Q-Network)的步态控制方法。首先通过机器人步态规划得到针对平整地面环境的离线步态,然后将双足机器人视为一个智能体,建立机器人环境空间、状态空间、动作空间及奖惩机制,该过程与传统控制方法相比无需复杂的动力学建模过程,最后经过多回合训练使双足机器人学会在不平整地面进行姿态调整,保证行走稳定性。在V-Rep仿真环境中进行了算法验证,双足机器人在非平整地面行走过程中,通过DQN步态调整学习算法,姿态角度波动范围在3。以内,结果表明双足机器人行走稳定性得到明显改善,实现了机器人的姿态调整行为学习,证明了该方法的有效性。
双足机器人具有和人类相似的形体结构,其双足直立行走的运动方式在现实中具有广泛的应用前景,其行走稳定性控制问题一直是业界的研究重点。如何使双足机器人适应各种地面,进行快速稳定的行走是研究中的关键问题。
目前,仿人机器人的步态规划主要针对理想的平整地面环境,采用离线方式设计出满足特定全局优化要求的步态序列,然后根据规划好的步态序列控制机器人行走。若是机器人行走过程中遇到凸起或凹陷的不平整地面,会使摆动腿末端提前或推迟触地,使腿末端遭遇过大的地面冲击力,导致机器人因姿态扭曲而摔倒。
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