[发明专利]一种基于霍普夫振荡器的模式发生方法

摘要

本发明公开了一种基于霍普夫振荡器的模式发生方法，根据关节机器人的结构模型绘制出机器人某个关节的转角—时间轨迹曲线，对其进行傅立叶变换得到功率谱密度曲线后进行频谱分析得到样板曲线的频率成分及其对应的能量成分；将其中的能量成分转换为该频率震荡信号的权重，将样板曲线中主要频率成分的霍普夫振荡器输出以所占权重进行叠加，根据运动需求及步态规划，设定各个关节的控制用模式发生器的初始相位角，构成控制网络。本发明使得振荡波的输出可以较好的满足机器人关节实际运动需求，并可根据运动要求对幅值和频率进行调整。

主权项

1、一种基于霍普夫振荡器的模式发生方法，其特征在于包括下述步骤：(a)根据关节机器人的结构模型，进行运动学分析，绘制出机器人某个关节的转角-时间轨迹曲线，即样板曲线；(b)对上述样板曲线进行傅立叶变换得到该曲线的功率谱密度曲线；(c)对得到的功率谱密度曲线进行频谱分析得到样板曲线的频率成分及其对应的能量成分；将其中的能量成分转换为该频率震荡信号的权重，即得到每个霍普夫振荡器在本发明所述的模式发生器中的权重，记为αi，i＝1、2、3、……；(d)将样板曲线中主要频率成分的霍普夫振荡器输出以所占权重进行叠加，主要频率成分的多少由对样板曲线拟合的精度决定；即将各权重与其对应的霍普夫振荡器状态变量的积求和，即本发明所述一个基于霍普夫振荡器的模式发生器信号输出方程式如下$O_{\mathrm{out}}=\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{\alpha }_i{X}_i$i＝1、2、3、……；(e)根据关节机器人运动需求及步态规划，设定各个关节的控制用模式发生器的初始相位角，使其构成控制网络。