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机器人全身运动控制中的多传感器协同感知技术.docx
资料介绍
机器人全身运动控制中的多传感器协同感知技术
引言
全身运动控制是人形机器人实现复杂运动能力的技术核心，涉及身体各关节在动态过程中的协调配合。多传感器协同感知通过将IMU、关节编码器、力矩传感器、足部力传感器、视觉传感器等数据融合，为全身运动控制器提供精确的机器人状态估计与环境感知信息。2026年世界机器人大会上，人形机器人普遍实现了双足动态平衡与灵巧手精细操作的同时突破，能够完成上下楼梯、跑跳、抓取易碎物品等高难度动作，标志着全身运动控制技术进入新阶段。宇树科技发布的"超人"机器人实现原地跳高2米、极限速度12.66米/秒，其核心技术全身协同控制算法通过全身搭载的高精度IMU、关节力矩传感器、足底压力传感器及视觉系统，以低于10毫秒延迟捕捉姿态变化，实现毫秒级响应。本文系统阐述全身运动控制中的多传感器协同感知技术。
全身运动控制传感器系统
躯干传感器配置
躯干传感器系统提供机器人的全局姿态与运动信息。躯干IMU安装于机器人躯干中心，测量身体的三轴加速度与角速度，用于姿态估计与运动状态监测。躯干IMU的采样率通常为数百赫兹，通过扩展卡尔曼滤波或互补滤波与关节编码器数据融合，估计躯干的俯仰角、翻滚角与偏航角。在双足行走中，躯干IMU检测身体姿态的微小变化，步态控制器据此调整腿部运动，保持身体平衡。在跑跳中，躯干IMU在腾空阶段提供唯一的姿态参考，支撑机器人完成空中姿态调整。
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| 1824-机器人全身运动控制中的多传感器协同感知技术.docx | 39K |
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