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Proceedings of the 8th World Congress on Intelligent Control and Automation July 6-9 2010, Jinan, China Hoping control of a one-legged robot Zhang Qizhi, Zhou Yali and Zhao Qiuling School of Automation, Beijing Information Science and Technology University, Beijing 100 192, China Abstract—the hopping control of a one-legged robot is investigated using Spring Loaded Inverted Pendulum (SLIP). The hopping progress of a robot is divided into the flight phase and the stance phase. The dynamics Models of a hopping robot are established using Lagrangian equation. The Impact models of a robot’s landing and take-off phase are obtained under instantaneous impact hypothesis. The periodic hopping control of a robot is realized using one actuator and simple PD control technology. The computer simulations show that the control algorithm proposed in this paper is effective for the periodic hopping control of a robot, and the double periodic hopping will be appeared when the PD parameters are increased. Key word t—one-legged robot, hopping, underactuated 单足机器人跳跃控制研究 张奇志，周亚丽，赵秋玲 北京信息科技大学自动化学院，北京100192 摘 要 本文采用弹簧-质量倒立摆模型分析单足机器人跳跃控制问题，将机器人跳跃过程分为飞行和站立两个阶段。采用拉格 朗日方程建立跳跃机器人的动力学模型，采用瞬时冲击假设建立机器人着陆和起跳的冲击模型。采用单个驱动器和简单的PD 控制实现 机器人的周期跳跃控制。仿真结果表明，本文给出的控制方法可以实现机器人的周期跳跃控制，当PD 参数增大时，机器人出现双周期 跳跃运动现象。 关键词 单足机器人；跳跃；欠驱动 文献[3,5]采用时变反馈技术实现了单足跳跃机器人的运 1.引言 动控制，但没有考虑冲击的影响。文献[1]采用优化和庞加 弹性腿跳跃机器人具有广泛的应用前景，弹性腿机器 莱映射技术研究了单双足跳跃机器人的运动规划与控制， 人的腿和脚用可以伸缩的弹簧连接，典型的运动方式是跳 但冲击模型中沿腿方向的方程存在问题（该论文的公式(20) 跃[1-7]。可以用于地面不平轮式机器人无法行走的环境。同 和(32)）。 双足机器人相比，弹性腿跳跃机器人可以越过更高的障碍。 本文采用弹簧-质量模型（SLIP）分析单足机器人跳跃 尤其是在外星探测应用中，由于重力加速度小弹跳运动有 控制问题，将机器人跳跃过程分为飞行和站