机械工程学报

作者：杨传潇, 胡雄, 孙士斌, 顾邦平, 丁亮, 唐德威, 高海波, 邓宗全

单位：1. 上海海事大学物流工程学院 上海 201306;2. 哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室 哈尔滨 150001

关键词：C形腿,转动相互作用,地面动力学,递归最小二乘法,参数辨识；

基金：国家重大研究计划资助项目(91948202)。

机器人足端与沙土相互作用力学模型的建立和参数辨识，是沙土表面步行移动机器人多模态感知和决策的重要约束条件和物理信息。C形腿构型在沙土表面具有高通过性和适应性，基于地面动力学中的抵抗力学理论，充分考虑C形腿在摆动步态条件下位姿和速度矢量对足地相互作用动态力学的影响，进而建立C形腿与沙土的相互作用力学模型。然后，通过三组宽度条件的C形腿与沙土表面的转动接触力学试验，提取数据并分析水平和竖直接触力随姿态角度的变化规律。然后，通过积分模型的解析推导获得线性表达形式，基于递归最小二乘算法对未知参数矩阵进行逐项推导。最后，基于逐项迭代输入输出矩阵函数，获得参数在已有数据样本容量空间内的辨识结果。与试验结果相比，辨识后的预测竖直力和水平力误差分别为4.05%和4.22%，验证参数辨识的准确性和有效性。辨识的参数能够反映沙土地面的部分物理特征，基准值则反映腿部几何构型对力学模型的影响。

来源：2023年第6期

《机械工程学报》期刊编辑部

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