0
  • 聊天消息
  • 系統(tǒng)消息
  • 評論與回復(fù)
登錄后你可以
  • 下載海量資料
  • 學(xué)習(xí)在線課程
  • 觀看技術(shù)視頻
  • 寫文章/發(fā)帖/加入社區(qū)
會員中心
創(chuàng)作中心

完善資料讓更多小伙伴認識你,還能領(lǐng)取20積分哦,立即完善>

3天內(nèi)不再提示

四足機器人足端接觸檢測完整代碼

麥辣雞腿堡 ? 來源:古月居 ? 作者:我是。 ? 2023-11-16 18:04 ? 次閱讀

總體模型

將以上兩組單獨的測量結(jié)果疊加起來,形成卡爾曼濾波器中使用的觀測向量。 同樣,每個度量的協(xié)方差矩陣形成一個整體塊 對角線協(xié)方差矩陣如下:

圖片

目前,我們使用的卡爾曼濾波用實現(xiàn),這一融合過程其實可以通過貝葉斯定律的靜態(tài)似然最大化得到。

然而,上述過程是一個嵌入在標(biāo)準(zhǔn)卡爾曼更新中的過程,大概是因為在機器人學(xué)中更容易實現(xiàn)。

完整代碼

import math
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt


# 設(shè)定周期為2
T = 2


# 根據(jù)相位計算當(dāng)前接觸狀態(tài)
def get_contact_state(phi):
    if phi < 0.5*T:
        state = 1
    else:
        state = 0
    return state




# 預(yù)測模型
def prediction_model(phi, state, params):
    """
    Given the gait schedule and the current phase, φ, of a leg,
    the gait scheduler provides an expected contact state s φ of
    each leg


    :param phi: phase
    :param state: contact state
    :param params: [mu, mu_bar, sigma, sigma_bar]
                    mu = [mu1, mu2] and so on
    :return: the probability of contact
    """
    mu0, mu1 = params[0]
    mu0_bar, mu1_bar = params[1]


    sigma0, sigma1 = params[2]
    sigma0_bar, sigma1_bar = params[3]


    a = math.erf((phi-mu0)/(sigma0*np.sqrt(2)))
        + math.erf((mu1-phi)/(sigma1*np.sqrt(2)))


    b = 2+math.erf((mu0_bar-phi)/(sigma0_bar*np.sqrt(2)))
        + math.erf((phi-mu1_bar)/(sigma1_bar*np.sqrt(2)))


    if state == 1:
        prob = 0.5 * (state * a)
    else:
        prob = 0.5 * (state * b)


    return prob


# 測量模型-離地高度
def ground_height(pz, params):
    """
    The probability of contact given foot heigh


    :param pz: ground height
    :param params: [mu_z, sigma_z]
    :return: The probability of contact
    """
    mu_z, sigma_z = params
    prob_ground_height = 0.5 * (1 + math.erf((mu_z-pz) / (sigma_z*np.sqrt(2))))


    return prob_ground_height




# 測量模型-反作用力
def contact_force(f, params):
    """
    the probability of contact given the estimated foot force


    :param f: contact force
    :param params: [mu_z, sigma_z]
    :return: The probability of contact
    """
    mu_f, sigma_f = params
    prob_force = 0.5 * (1 + math.erf((f-mu_f) / (sigma_f*np.sqrt(2))))


    return prob_force


# 概率分布繪圖
def test_predict():
    Mu = [0, 1]
    Mu_bar = [0, 1]
    Sigma = [0.025, 0.025]
    Sigma_bar = [0.025, 0.025]


    t = np.linspace(0, 0.999, 1000)
    prediction_prob = []
    prediction_prob2 = []
    prediction_prob3 = []


    for time in t:
        phi = time % T
        state = get_contact_state(phi)


        p = prediction_model(phi, state, [Mu, Mu_bar, Sigma, Sigma_bar])
        p2 = prediction_model(phi, state, [Mu, Mu_bar, [0.05, 0.05], [0.05, 0.05]])
        p3 = prediction_model(phi, state, [Mu, Mu_bar, [0.01, 0.01], [0.01, 0.01]])


        prediction_prob.append(p)
        prediction_prob2.append(p2)
        prediction_prob3.append(p3)


    fig = plt.figure()
    plt.subplot(211)
    plt.title('contact phase')
    plt.grid()
    plt.plot(t, prediction_prob, label='$mu=[0, 1],sigma=[0.025, 0.025]$')
    plt.plot(t, prediction_prob2, label='$mu=[0, 1],sigma=[0.05, 0.05]$')
    plt.plot(t, prediction_prob3, label='$mu=[0, 1],sigma=[0.01, 0.01]$')
    plt.legend()


    plt.subplot(212)
    plt.title('swing phase')
    plt.grid()
    plt.plot(t, 1-np.array(prediction_prob), label='$mu=[0, 1],sigma=[0.025, 0.025]$')
    plt.plot(t, 1-np.array(prediction_prob2), label='$mu=[0, 1],sigma=[0.05, 0.05]$')
    plt.plot(t, 1-np.array(prediction_prob3), label='$mu=[0, 1],sigma=[0.01, 0.01]$')
    plt.legend()
    fig.tight_layout()


    plt.show()




def test_ground_height():
    height = np.linspace(-0.3, 0.3, 1000)
    ground_height_prob = []
    ground_height_prob2 = []
    ground_height_prob3 = []


    params = [0, 0.025]
    params2 = [0, 0.05]
    params3 = [0, 0.1]


    for h in height:
        ground_height_prob.append(ground_height(h, params))
        ground_height_prob2.append(ground_height(h, params2))
        ground_height_prob3.append(ground_height(h, params3))


    fig2 = plt.figure()
    plt.plot(height, ground_height_prob, label='$mu=0,sigma=0.025$')
    plt.plot(height, ground_height_prob2, label='$mu=0,sigma=0.05$')
    plt.plot(height, ground_height_prob3, label='$mu=0,sigma=0.1$')
    fig2.tight_layout()
    plt.legend()
    plt.grid()
    plt.show()




def test_contact_force():
    force = np.linspace(-50, 200, 1000)
    contact_force_prob = []
    contact_force_prob2 = []
    contact_force_prob3 = []


    params = [35, 10]
    params2 = [35, 25]
    params3 = [35, 50]


    for f in force:
        contact_force_prob.append(contact_force(f, params))
        contact_force_prob2.append(contact_force(f, params2))
        contact_force_prob3.append(contact_force(f, params3))


    fig3 = plt.figure()


    plt.plot(force, contact_force_prob, label='$mu=25,sigma=10$')
    plt.plot(force, contact_force_prob2, label='$mu=25,sigma=25$')
    plt.plot(force, contact_force_prob3, label='$mu=25,sigma=50$')


    fig3.tight_layout()
    plt.grid()
    plt.legend()
    plt.show()




# test_predict()
# test_ground_height()
test_contact_force()
聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場。文章及其配圖僅供工程師學(xué)習(xí)之用,如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問題,請聯(lián)系本站處理。 舉報投訴
  • 機器人
    +關(guān)注

    關(guān)注

    210

    文章

    28127

    瀏覽量

    205889
  • 測量
    +關(guān)注

    關(guān)注

    10

    文章

    4740

    瀏覽量

    111070
  • 模型
    +關(guān)注

    關(guān)注

    1

    文章

    3121

    瀏覽量

    48663
  • 四足機器人
    +關(guān)注

    關(guān)注

    1

    文章

    90

    瀏覽量

    15182
收藏 人收藏

    評論

    相關(guān)推薦

    步行機器人的彎道行走

    本帖最后由 eehome 于 2013-1-5 10:08 編輯 步行機器人的彎道行走
    發(fā)表于 08-12 09:53

    機器人

    誰會做六機器人,求資料??大神們
    發(fā)表于 06-06 00:01

    機器人

    第三章、雙機器人的硬件結(jié)構(gòu)與框圖一、雙機器人的硬件框圖圖1. 雙機器人結(jié)構(gòu)框圖
    發(fā)表于 11-25 11:30

    stm32紅外六機器人

    爬行機器人畢業(yè)時的作品,當(dāng)時還處于入門狀態(tài),c程序?qū)懙谋容^菜(程序?qū)懙谋容^亂,僅作參考),一直想把這個六機器人作品優(yōu)化一下,可惜,一直在忙,現(xiàn)借助電路城這個平臺開源給大家,希望大
    發(fā)表于 03-27 18:51

    機器人

    求大神上傳一個六機器人的骨架圖紙
    發(fā)表于 07-28 10:32

    【OK210申請】輪式機器人

    申請理由:我正在做這樣一個機器人,遇到了很多問題,非常想學(xué)習(xí)一下這款板子!我相信利用它能幫我解決難題!項目描述:可利用機械結(jié)構(gòu)仿生行進,也可利用車輪進行行進,集
    發(fā)表于 06-25 19:38

    【Embedded Pi申請】六機器人的創(chuàng)新研發(fā)

    申請理由:關(guān)于六機器人,基本上是用18個舵機一起使用來驅(qū)動六完成相應(yīng)的動作組,而一般的89C52以及STC12系列的單片機只能讓六機器人
    發(fā)表于 11-25 15:35

    什么是龍機器人?

    機器人是一種仿生機器人,由Openduino控制板控制,有條腿,每條腿兩個自由度,由兩
    發(fā)表于 03-24 16:17

    仿生機器人

    本帖最后由 紅塵。破 于 2016-8-19 14:59 編輯 今天整理資料時發(fā)現(xiàn)了一年前做的仿生機器人,當(dāng)時買了一個仿生
    發(fā)表于 08-19 14:59

    機器人

    `這是創(chuàng)客集結(jié)號的作品機器人身體和都是通過3D打印技術(shù)打印出來的,通過自己安裝連接上超聲波傳感器,制作成功的
    發(fā)表于 09-29 09:55

    求六機器人的圖紙

    `業(yè)余,想想做一做六機器人。但是苦于無大致圖紙,卡在建模的問題上。求六機器人的圖紙,有清晰的尺寸就行(主要是腿)。`
    發(fā)表于 03-26 18:43

    機器人的機構(gòu)設(shè)計

    機器人屬于復(fù)雜機電系統(tǒng),需要綜合生物、機械、電子、控制等學(xué)科內(nèi)容,具體涉及仿生機構(gòu)設(shè)計、靈巧運動機構(gòu)設(shè)計、高性能驅(qū)動器制造,行走穩(wěn)定性控制、強化學(xué)習(xí)等在內(nèi)的多個研究方向。其中,機構(gòu)設(shè)計是保障
    發(fā)表于 09-15 06:54

    如何完整的組裝機器人

    如何完整的組裝機器人?
    發(fā)表于 09-24 07:00

    機器人遍地開花,機器人的市場有多大

    幽靈公主的坐騎在現(xiàn)實中被造出來了? 日本川崎重工3月9日首次公開了旗下開發(fā)的全新機器人,外形類似宮崎駿《幽靈公主》中主角的坐騎——酷似山羊的雅酷兒。這款
    的頭像 發(fā)表于 04-06 15:51 ?1888次閱讀

    機器人步態(tài)規(guī)劃與接觸狀態(tài)

    0、步態(tài)規(guī)劃 機器人控制當(dāng)中,步態(tài)是至關(guān)重要的一項。我們可以簡單理解成機器人運動過程中各
    的頭像 發(fā)表于 11-16 17:17 ?752次閱讀
    <b class='flag-5'>四</b><b class='flag-5'>足</b><b class='flag-5'>機器人</b>步態(tài)規(guī)劃與<b class='flag-5'>接觸</b>狀態(tài)