基于强度Pareto 进化算法的双足机器人步态规划

doi:10.3969/j.issn.1000-565X.2011.10.012

华南理工大学学报（自然科学版） ›› 2011, Vol. 39 ›› Issue (10): 68-73.doi: 10.3969/j.issn.1000-565X.2011.10.012

基于强度Pareto 进化算法的双足机器人步态规划

毕盛¹庄钟杰¹闵华清²

1．华南理工大学计算机科学与工程学院，广东广州 510006; 2．华南理工大学软件学院，广东广州 510006

收稿日期:2010-12-17 修回日期:2011-07-14 出版日期:2011-10-25 发布日期:2011-09-01
通信作者: 毕盛(1978-) ，男，讲师，博士，主要从事仿人机器人研究． E-mail:picy@ scut.edu.cn
作者简介:毕盛(1978-) ，男，讲师，博士，主要从事仿人机器人研究．
基金资助:
广东省自然科学基金资助项目( S2011040002784)

Gait Planning of Biped Robots Based on Strength Pareto Evolutionary Algorithm

Bi Sheng¹Zhuang Zhong-jie¹Min Hua-qing²

1. School of Computer Science and Engineering,South China University of Technology,Guangzhou 510006,Guangdong,China; 2. School of Software Engineering,South China University of Technology,Guangzhou 510006,Guangdong,China

Received:2010-12-17 Revised:2011-07-14 Online:2011-10-25 Published:2011-09-01
Contact: 毕盛(1978-) ，男，讲师，博士，主要从事仿人机器人研究． E-mail:picy@ scut.edu.cn
About author:毕盛(1978-) ，男，讲师，博士，主要从事仿人机器人研究．
Supported by:
广东省自然科学基金资助项目( S2011040002784)

摘要/Abstract

摘要： 为了获得良好的双足机器人步行模式，提出了以步行过程中机器人的稳定性、移动性和能耗为目标的步态规划多目标优化方法．该方法基于倒立摆模型产生基本步态，并使用罚函数法和改进的强度Pareto 进化算法( SPEA2) 在可行域中求得基于基本步态的Pareto 解集，从而找出最优解．最后在Matlab6．5 仿真环境下进行步态仿真，并将产生的步态应用于SCUT-I 型仿人机器人，实现了平均步行速度为0. 26m/s 的稳定行走．

关键词: 仿人机器人, 步态规划, 多目标进化算法, 强度Pareto 进化算法

Abstract:

In order to achieve a good walking pattern of biped robots,a multi-objective optimal method for the gait planning is proposed,with the stability,the mobility and the energy of the robot as the research focuses. In this method,the basic gaits are generated based on the inverted pendulum. Then,Pareto optimal solutions based on the basic gaits are obtained in the feasible region by means of the improved strength Pareto evolutionary algorithm ( SPEA2) and the penalty function method. Finally,after the walking simulation through Matlab 6.5,some gaits are generated and are then used in SCUT-I Humanoid Robot,thus obtaining a stable walking pattern with an average velocity of 0. 26m/s.

Key words: humanoid robot, gait planning, multi-objective evolutionary algorithm, strength Pareto evolutionary algorithm

中图分类号:

TP242.6

毕盛庄钟杰闵华清. 基于强度Pareto 进化算法的双足机器人步态规划[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2011, 39(10): 68-73.

Bi Sheng Zhuang Zhong-jie Min Hua-qing. Gait Planning of Biped Robots Based on Strength Pareto Evolutionary Algorithm[J]. Journal of South China University of Technology (Natural Science Edition), 2011, 39(10): 68-73.

[1]	毕盛刘皓熙闵华清董敏黄鑫龙. 基于多传感器信息融合的仿人机器人跌倒检测及控制[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2017, 45(1): 95-101.
[2]	毕盛闵华清陈强庄钟杰刘奇峰 . 一种仿人机器人斜坡运动步态规划方法[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2010, 38(11): 148-154,160.
[3]	甘志刚肖南峰. 仿人机器人虚拟示教系统的设计与实现[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2008, 36(1): 18-24.

基于强度Pareto 进化算法的双足机器人步态规划

Gait Planning of Biped Robots Based on Strength Pareto Evolutionary Algorithm

PDF

可视化

被引次数

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 3

编辑推荐

Metrics

本文评价