[发明专利]基于CPG机理的四足机器人工作空间轨迹生成方法

权利要求书

1.一种基于CPG机理的四足机器人工作空间轨迹生成方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)利用对应机器人四个足端的四个CPG单元组成CPG网络，通过调制参数，CPG网络产生多模式的周期性输出信号；

(2)函数映射部分对周期性输出波形信号进行维数扩张和函数变换后，将其映射为机器人的工作空间轨迹；

(3)利用CPG的网络参数以及外部的反馈信息对机器人的工作空间轨迹进行调制，得到具有一定适应性的工作空间轨迹；

(4)设计运动引擎系统，将具有一定适应性的工作空间轨迹映射到机器人的关节空间，实现机器人环境适应性行走的控制。

2.根据权利要求1所述的一种基于CPG机理的四足机器人工作空间轨迹生成方法，其特征在于，所述的步骤(1)中的CPG单元采用的单元模型为振荡神经元模型，其表达式为

Tru·i{e,f}=-ui{e,f}+wferi{f,e}-βvi{e,f}+s0+Feedi{e,f}+Σj=1nwijrj{e,f}]]>

Tav·i{e,f}=-vi{e,f}+ri{e,f}]]>

ri{e,f}=max(ui{e,f},0)]]>

ri=-ri{e}+ri{f}+c]]>

其中，i，e和f分别表示第i个CPG单元、屈肌和伸肌神经元，u_i为神经元的内部状态，v_i为神经元自抑制状态，为神经元的输出，T_r和T_a分别为上升时间和适应时间常数，w_fe为神经元的相互抑制系数，β为神经元的自抑制系数，s₀代表来自高层的激励信号，Feed_i为反馈输入信号，w_ij为神经元j与神经元i间的连接权重，r_i为第i个CPG单元的输出，由屈、伸肌神经元的状态项线性合成，c为引入的一个零点偏置量，通过调节c可以实现屈、伸肌神经元的激活或抑制比例，即得到的输出振荡信号不再关于零轴对称。