Using Energy Shaping and Regulation for Limit Cycle Stabilization, Generation, and Transition in Simple Locomotive Systems
Using Energy Shaping and Regulation for Limit Cycle Stabilization, Generation, and Transition in Simple Locomotive Systems
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使用能量整形和调节来实现简单机车系统中的极限循环稳定、生成和转换
DOI：
10.1115/1.4051589
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发表时间：
2021
影响因子：
2
通讯作者：
Gregg, Robert D.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Yeatman, Mark;Gregg, Robert D.
This paper explores new ways to use energy shaping and regulation methods in walking systems to generate new passive-like gaits and dynamically transition between them. We recapitulate a control framework for Lagrangian hybrid systems, and show that regulating a state varying energy function is equivalent to applying energy shaping and regulating the system to a constant energy value. We then consider a simple one-dimensional hopping robot and show how energy shaping and regulation control can be used to generate and transition between nearly globally stable hopping limit cycles. The principles from this example are then applied on two canonical walking models, the spring loaded inverted pendulum (SLIP) and compass gait biped, to generate and transition between locomotive gaits. These examples show that piecewise jumps in control parameters can be used to achieve stable changes in desired gait characteristics dynamically/online.
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