ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ）２０２３年第３７卷第６期Ｖｏｌ．３７Ｎｏ．６２０２３收稿日期：２０２３－０３－２６基金项目：国家重点研发计划项目（２０１８ＹＦＢ２１００９０３）作者简介：何翔，男，硕士，工程师，主要从事移动机器人运动规划与控制研究，Ｅ⁃ｍａｉｌ：３１７１８８８７８＠ｑｑ．ｃｏｍ。本文引用格式：何翔．基于变质心高度策略仿人机器人变步长步态规划［Ｊ］．重庆理工大学学报（自然科学），２０２３，３７（６）：１４６－１５２．Ｃｉｔａｔｉｏｎｆｏｒｍａｔ：ＨＥＸｉａｎｇ．Ｈｕｍａｎｏｉｄｒｏｂｏｔｖａｒｉａｂｌｅｗａｌｋｉｎｇｇａｉｔｐｌａｎｎｉｎｇｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｖａｒｉａｂｌｅｃｅｎｔｅｒｏｆｍａｓｓｈｅｉｇｈｔｓｔｒａｔｅｇｙ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ），２０２３，３７（６）：１４６－１５２．ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４－８４２５（ｚ）．２０２３．０６．０１７“智能机器人感知、规划及应用技术”专栏专栏顾问：华南理工大学肖南峰教授北京科技大学曹建国教授专栏主编：西北工业大学张飞虎副教授基于变质心高度策略仿人机器人变步长步态规划何翔（中铁第四勘察设计院集团有限公司，武汉４３００６３）摘要：针对仿人机器人步态切换越障需求，提出一种基于变质心高度策略的变步长步态规划方法。首先，分析质心（ＣｏＭ）高度变化对机器人步态的影响，将１个步行周期分为３个阶段，包括质心下降、上升和定高度过程，规划质心高度轨迹。然后，规划零力矩点（ＺＭＰ）参考轨迹，基于变高度倒立摆模型，通过托马斯算法解算质心轨迹。为了增强鲁棒性，考虑到机器人越障时步行参数变化的步态切换需求，提出一个具有等式约束的二次规划问题，求解质心优化轨迹。最后，以ＮＡＯ机器人为实验平台，进行变步长步行对比实验。结果表明：所提出的基于变质心高度策略的步态规划方法，能够实现机器人大步幅变步长稳定步行，实现步态平滑切换，相比于恒定质心高度方法，所提方法的步行平均能耗降低约１０％。关键词：变质心高度；变步长；能量效率；二次规划；双足步行中图分类号：ＴＰ２４２文献标识码：Ａ文章编号：１６７４－８４２５（２０２３）０６－０１４６－０７０引...
