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支撑相 / 摆动相

Stance Phase / Swing Phase常用

步态中脚着地承重的阶段叫支撑相,脚离地前摆的阶段叫摆动相。

支撑相和摆动相是描述步态的基本概念,对人和腿足机器人都适用:某条腿的脚与地面接触、承担体重并推动身体前进的阶段叫支撑相;脚离地、向前摆到下一个落脚点的阶段叫摆动相,两者合起来是这条腿的一个步态周期。成年人正常步行约 60% 时间处于支撑相、40% 处于摆动相,两脚同时着地的时段叫双支撑期;跑步时则会出现两脚都离地的腾空相。支撑相占周期的比例叫占空比,四足的对角小跑等不同步态,本质就是各条腿的支撑相怎样错开。控制上两段任务不同:支撑腿要产生地面反作用力、维持平衡且不能打滑,摆动腿要抬脚避障、选落脚点,所以 MPC 和强化学习运控都要知道每条腿当前处于哪一相。

例子Humanoid-Gym 用一个正弦相位时钟生成每只脚的支撑掩码:正弦值为正时左脚处于支撑相,为负时右脚处于支撑相,接近零时两脚都算支撑(双支撑期);奖励函数据此要求该着地的脚着地、该摆动的脚离地。

也叫
支撑期、摆动期、站立相、Stance、Swing
相关
步态、步态周期与占空比、双支撑期、腾空相、步态规划、足端轨迹规划
来源
Wikipedia: Gait (human)
Humanoid-Gym: humanoid_env.py (_get_gait_phase)

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