耦合弹性驱动的动态双足步行方法

这项研究的目的是找到一种可驱动的地面行走方法，该方法类似于斜坡上的被动式动态助行器的动力学。 我们建议利用耦合的弹性来致动腿。 结果，同时实现了保持被动动态特性和简单的控制算法。 在我们的步行模型中，每条腿上都装有致动杆，并在其末端与线性弹簧相连。 通过适当地周期性地向前和向后摆动杆，弹簧被拉伸，以在步行者的每个步幅上存储势能。 并且在脚跟撞击之后，存储的能量被传输到整个系统，以补偿在脚跟撞击中损失的能量。 通过调节三个控制参数，即弹簧系数，致动杆的长度和幅度，助步器表现出稳定的周期性步态。 在不断改变这些参数的同时，助行器的步态也显示出倍增的分叉和混乱。 在某些特定参数下，步态也可以从混乱演变为分叉。 这种步态进化现象以前从未在电动步行机器人中得到报道，它表明步行者的动力学在某种程度上类似于被动动态步行者。 我们还展示了该助行器可以在很宽的速度范围内行走，这对于构建实际的机器人具有参考价值。