平地→ °下坡之 ZMP 驗證

對於NAO 從平地走下 4°下坡的實驗，我們仍然做了單純利用步態規劃的行 走和有加入補償控制器進行即時平衡控制兩組實驗來進行比較。行走時ZMP 的 軌跡，如圖5.32 所示，其中(a)為 Y 方向的 ZMP 軌跡(b)為 X 方向的 ZMP 軌跡，

兩圖中的紅色橫線之間為ZMP 的穩定區間，從(a)圖中可以看出沒利用控制器的 行走進入下坡後的第三步SSP 左腳站時就跌出 ZMP 的穩定區間(左右晃)失去平 衡，此時從(b)圖看出同一時間 X 方向也跌出 ZMP 的穩定區間，且可看出當行走 在下坡時，ZMP 軌跡往後曲線有較多，表示有因上半身的控制往後傾導致重心 往後。

圖 5.31 單腳支撐相時補償於關節 Hip-Roll 之即時補償角度值

行走時上半身所偵測到在Y 方向的旋轉角度 AngY，如圖 5.33 所示，由此 圖可以看出，無控制的情況走至下坡時往前跌倒，與XZMP 軌跡離開穩定區間 有相呼應。上半身在控制器有作用時，在下坡路段時上半身的擺盪有控制為基於 絕對於平地直立姿態的狀態在較接近0°附近擺盪，讓上半身不會往前傾斜過多。

行走時上半身所偵測到在X 方向的旋轉角度 AngX，如圖 5.34 所示，由此 圖可以看出左右擺盪的幅度皆在0°擺盪，而無控制的在下坡後往右邊跌倒，與 YZMP 軌跡離開穩定區間有相呼應。

圖 5.32 ZMP 軌跡

圖 5.33 行走過程中之 Y 方向旋轉角度曲線

5.3.2.3 平地→ ^°上坡之ZMP 驗證

對於NAO 從平地走上 7°上坡的實驗，我們仍然做了單純利用步態規劃的行 走和有加入補償控制器進行即時平衡控制兩組實驗來進行比較。行走時ZMP 的 軌跡，如圖5.35 所示，其中(a)為 Y 方向的 ZMP 軌跡(b)為 X 方向的 ZMP 軌跡，

兩圖中的紅色橫線之間為ZMP 的穩定區間，從(a)圖中可以看出沒利用控制器的 行走進入上坡後的第二步SSP 左腳站時就跌出 ZMP 的穩定區間(往右倒)失去平 衡，此時從(b)圖看出同一時間 X 方向也跌出 ZMP 的穩定區間，且可看出當行走 在上坡時，ZMP 軌跡沒有因上坡往後移動，表示有因上半身的控制前傾導致重 心往前。

圖 5.34 行走過程中之 X 方向旋轉角度曲線

行走時上半身所偵測到在Y 方向的旋轉角度 AngY，如圖 5.36 所示，由此 圖可以看出，無控制的情況走至上坡時往後跌倒，與XZMP 軌跡離開穩定區間 有相呼應。上半身在控制器有作用時，在上坡路段時上半身的擺盪有控制為基於 絕對於平地直立姿態的狀態在較接近0°附近擺盪，讓上半身不會往後傾斜過多。

行走時上半身所偵測到在X 方向的旋轉角度 AngX，如圖 5.37 所示，由此 圖可以看出左右擺盪的幅度皆在0°擺盪，而無控制的在上坡後往右邊跌倒，與 YZMP 軌跡離開穩定區間有相呼應。

圖 5.35 ZMP 軌跡

圖 5.36 行走過程中之 Y 方向旋轉角度曲線

5.3.2.4 ^°下坡→平地之 ZMP 驗證

對於NAO 從 7°下坡走到平地的實驗，我們仍然做了單純利用步態規劃的行 走和有加入補償控制器進行即時平衡控制兩組實驗來進行比較。行走時ZMP 的 軌跡，如圖5.38 所示，其中(a)為 Y 方向的 ZMP 軌跡(b)為 X 方向的 ZMP 軌跡，

兩圖中的紅色橫線之間為ZMP 的穩定區間，從(a)圖中可以看出沒利用控制器的 行走下坡開始的第二步SSP 右腳站時就跌出 ZMP 的穩定區間(往左倒)失去平衡，

此時從(b)圖看出同一時間 X 方向也跌出 ZMP 的穩定區間，另外可看出當行走在 7°下坡時，ZMP 軌跡與 4°下坡相比沒有較往前，表示有因上半身控制後傾導致 重心保持在與4°下坡差不多的位置。

圖 5.37 行走過程中之 X 方向旋轉角度曲線

行走時上半身所偵測到在Y 方向的旋轉角度 AngY，如圖 5.39 所示，由此 圖可以看出，無控制的情況下坡一開始就往前跌倒，與XZMP 軌跡離開穩定區 間有相呼應。上半身在控制器有作用時，在下坡路段時上半身的擺盪有控制為基 於絕對於平地直立姿態的狀態在較接近0°附近擺盪，讓上半身不會前傾過多。

行走時上半身所偵測到在X 方向的旋轉角度 AngX，如圖 5.40 所示，由此 圖可以看出左右擺盪的幅度皆在0°擺盪，而無控制的在上坡後往左邊跌倒，與 YZMP 軌跡離開穩定區間有相呼應。

圖 5.38 ZMP 軌跡

圖 5.39 行走過程中之 Y 方向旋轉角度曲線