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基于遗传算法的两足步行机器人步态优化 被引量：7
1
作者 姜山 程君实 +1 位作者 陈佳品 包志军 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第10期1280-1283,共4页
将具有２４ 个自由度的机器人ＪＦＨＲ简化为７ 连杆机构，建立了描述机器人姿态的位置向量．用三次多项式拟合机器人髋关节和踝关节的位置轨迹，并通过动力学模型建立能量消耗表达式，得到能量最优的步态，即多项式系数的获得就可以表... 将具有２４ 个自由度的机器人ＪＦＨＲ简化为７ 连杆机构，建立了描述机器人姿态的位置向量．用三次多项式拟合机器人髋关节和踝关节的位置轨迹，并通过动力学模型建立能量消耗表达式，得到能量最优的步态，即多项式系数的获得就可以表示为一个多变量最小值的优化问题，最后应用遗传算法（Ｇｅｎｅｔｉｃ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ， ＧＡ）获得最优解．在ＧＡ设计中，将每一个需要优化的参数用１０位二进制数表示，种群中染色体的个数为５０，演化的代数固定为１００，杂交率和变异率分别定为０．８和０．０４．对平地步行和斜坡步行进行了仿真． 展开更多
关键词 两足步行机器人 机器人 步态优化 遗传算法 姿态
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欠驱动两足步行机器人侧向稳定控制方法研究 被引量：3
2
作者 绳涛 王剑 马宏绪 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2008年第3期1-4,13,共5页
以欠驱动两足步行机器人为对象研究其侧向运动稳定控制问题。首先分析引起机器人侧向运动不稳定的原因,然后提出步宽控制和侧向力矩补偿两种控制策略。步宽控制通过控制机器人侧向落脚位置,使其侧向运动周期与前向周期趋于一致实现侧向... 以欠驱动两足步行机器人为对象研究其侧向运动稳定控制问题。首先分析引起机器人侧向运动不稳定的原因,然后提出步宽控制和侧向力矩补偿两种控制策略。步宽控制通过控制机器人侧向落脚位置,使其侧向运动周期与前向周期趋于一致实现侧向运动稳定。力矩补偿控制通过在踝关节引入侧向控制力矩,使侧向运动与前向运动协调一致实现侧向运动稳定。仿真实验表明,机器人实现了稳定的3D动态行走,达到了预期的控制效果。 展开更多
关键词 欠驱动系统 两足步行机器人 三维线性倒摆 步态规划 稳定控制
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载人两足步行机器人研究现状及其关键技术 被引量：2
3
作者 缑正 赵群飞 +2 位作者 黄捷 郑承毅 张慧卿 《机械设计与制造》 北大核心 2006年第9期110-112,共3页
鉴于在诸如医疗、福利等众多领域广泛的应用前景,载人两足步行机器人的研发逐渐成为机器人学领域的一个新的热点。介绍了目前载人两足步行机器人的研究现状和相关成果。然后,对该研究的关键内容——步态稳定控制、安全保护和减震系统等... 鉴于在诸如医疗、福利等众多领域广泛的应用前景,载人两足步行机器人的研发逐渐成为机器人学领域的一个新的热点。介绍了目前载人两足步行机器人的研究现状和相关成果。然后,对该研究的关键内容——步态稳定控制、安全保护和减震系统等作了介绍和分析。 展开更多
关键词 载人两足步行机器人 稳定控制 安全保护 减震系统
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基于能量的两足步行机器人膝关节折向结构设计仿真
4
作者 朱嘉翔 竺长安 +1 位作者 钟小强 周琳 《机械设计与制造》 北大核心 2006年第1期146-147,共2页
根据自然界中两足动物运动的特点,在两足步行平面连杆模型的基础上提出了用于结构优化的能量指标,即步行单位距离,运送单位质量所消耗的能量。通过对不同的膝关节折向在不同的速度下的运动建模仿真后发现,小于1m/s低速步行时,膝关节前... 根据自然界中两足动物运动的特点,在两足步行平面连杆模型的基础上提出了用于结构优化的能量指标,即步行单位距离,运送单位质量所消耗的能量。通过对不同的膝关节折向在不同的速度下的运动建模仿真后发现,小于1m/s低速步行时,膝关节前折方式优于后折方式;相对于高速步行时则相反。这个结论为步行机器人膝关节结构设计提供了重要的理论依据和设计思路。 展开更多
关键词 两足步行机器人 结构设计优化 能量指标
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载人两足步行机器人步态规划 被引量：4
5
作者 郭新明 殷跃红 《机电工程》 CAS 2006年第2期48-52,共5页
载人两足步行机器人是一种为残疾人设计,用来替代轮椅和假肢的新型步行机器人。由于其关节自由度较多,可以通过自身的调节来保持纵向及横向的平衡,从而保证动态步行的平稳,但也因此使得零力矩点(ZMP)的计算上出现耦合现象,为ZMP轨迹的... 载人两足步行机器人是一种为残疾人设计,用来替代轮椅和假肢的新型步行机器人。由于其关节自由度较多,可以通过自身的调节来保持纵向及横向的平衡,从而保证动态步行的平稳,但也因此使得零力矩点(ZMP)的计算上出现耦合现象,为ZMP轨迹的精确规划带来困难。从重心的轨迹入手,通过约束重心z向坐标实现载人两足步行机器人纵向与横向的分离,进而以重心的轨迹为基础,确定了机器人行走姿态,并通过简化模型计算支撑脚关节扭矩来评估步态规划的正确性与合理性。 展开更多
关键词 两足步行机器人 ZMP 步态规划
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两足机器人步行运动参数对单足支撑期ZMP点影响的研究 被引量：2
6
作者 吴立勤 吴家麒 柯显信 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 2001年第6期548-552,共5页
在两足步行机器人的研究中 ,一般将零力矩点 (ZMP点 )的位置与支撑范围的关系作为判别其步行稳定性的依据。提出一种通用的方法 ,来分析两足机器人的步行运动参数对ZMP点位置的影响 ,并通过对机器人单足支撑期运动的计算机仿真 ,试图得... 在两足步行机器人的研究中 ,一般将零力矩点 (ZMP点 )的位置与支撑范围的关系作为判别其步行稳定性的依据。提出一种通用的方法 ,来分析两足机器人的步行运动参数对ZMP点位置的影响 ,并通过对机器人单足支撑期运动的计算机仿真 ,试图得到步行运动参数的变化对稳定性影响的规律 ,以期对机器人动态步行的稳定性设计提供实用的参考。 展开更多
关键词 两足步行机器人 稳定性 零力矩点 步行运动参数
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两足步行椅机器人步行参数对稳定性的影响分析
7
作者 张慧卿 赵群飞 +2 位作者 马培荪 缑正 郑承毅 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2007年第2期202-205,共4页
两足步行椅机器人是一种替代轮椅或假肢、为残疾人服务的助残机器人。这类机器人在复杂的使用条件下,各种参数对步态规划及其稳定性的影响分析研究具有重要意义。本文首先根据与步态规划密切相关的机械结构特点、自由度以及关节配置等... 两足步行椅机器人是一种替代轮椅或假肢、为残疾人服务的助残机器人。这类机器人在复杂的使用条件下,各种参数对步态规划及其稳定性的影响分析研究具有重要意义。本文首先根据与步态规划密切相关的机械结构特点、自由度以及关节配置等建立了步行椅机器人的简化模型以及步态规划的算法,然后基于ZMP理论和稳定裕度的概念,确立了主要步行参数与稳定性之间的关系,提出了动态步行的稳定性判据,分析了步态规划中步行参数对于稳定性的影响,并给出了在不考虑参数间耦合影响的前提下步态规划中参数选择的合理范围。 展开更多
关键词 两足步行椅机器人 步态规划 稳定性 步行参数
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两足步行椅机器人的稳定性控制
8
作者 唐矫燕 赵群飞 杨汝清 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期498-504,共7页
对两足步行椅机器人的人在环中的控制系统的稳定性控制进行了初步研究,对这种系统的特殊性进行了分析。运用零力矩点(ZMP)的稳定判据方法研究了步行椅机器人行走过程中乘客移动对系统稳定性的影响,对影响系统稳定性的乘客摆动角、角速... 对两足步行椅机器人的人在环中的控制系统的稳定性控制进行了初步研究,对这种系统的特殊性进行了分析。运用零力矩点(ZMP)的稳定判据方法研究了步行椅机器人行走过程中乘客移动对系统稳定性的影响,对影响系统稳定性的乘客摆动角、角速度及角加速度参数进行了仿真实验和分析,在此基础上研究了机器人对乘客的不稳定因素的补偿性控制并进行了仿真实验。实验结果表明,在实时控制中增加对乘客的位姿控制,可以在尽量减小步态调整幅度的同时很好地保证系统的稳定性。 展开更多
关键词 两足步行椅机器人 人在环中 稳定性控制
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基于相对步宽的两足步行结构的机械能耗研究
9
作者 王明艳 竺长安 钟小强 《机械设计与制造》 北大核心 2006年第5期134-135,共2页
在对高邮鸭、珍珠鸡、人的观测和对非洲鸵鸟、仙鹤、皇企鹅的生物学调研基础上,分析不同的两足步行机构的几何特点与其步宽大小的关系,发现特定动物的步宽与腿长的比值是一个常数,不随速度而发生变化,据此定义相对步宽。从步宽与腿长的... 在对高邮鸭、珍珠鸡、人的观测和对非洲鸵鸟、仙鹤、皇企鹅的生物学调研基础上,分析不同的两足步行机构的几何特点与其步宽大小的关系,发现特定动物的步宽与腿长的比值是一个常数,不随速度而发生变化,据此定义相对步宽。从步宽与腿长的综合角度出发,建立动力学模型,计算出机械能损耗与相对步宽之间的关系,不同动物步行的实际能耗数据证明该结论正确。该结论为步行机器人下肢的结构设计和步态规划提供了重要的理论依据和设计思想。 展开更多
关键词 生物力学 两足步行机器人 相对步宽 结构 能量
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博士科研成果简介20
10
《学位与研究生教育》 CSSCI 1990年第1期47-48,共2页
他在步行机器人的研制中取得重大突破竺长安1985年4月考入国防科技大学自动控制理论及应用专业博士生。在著名的自动控制理论及应用专家张良起教授的精心指导下,成功地研制了两足步行机器人,于1989年5月通过博士论文《两足步行机器人系... 他在步行机器人的研制中取得重大突破竺长安1985年4月考入国防科技大学自动控制理论及应用专业博士生。在著名的自动控制理论及应用专家张良起教授的精心指导下,成功地研制了两足步行机器人,于1989年5月通过博士论文《两足步行机器人系统分析、设计及运动控制》的答辩并获工学博士学位。竺长安研制的两足步行机器人由步行机构、控制器和步态运动规划计算机及其信息数据通讯接口等部分组成。整个元器件都是国产的。步行机构的两腿均设有胯、膝、脚、腕等活动关节,共有六个运动自由度。整个装置的步行运动由计算机程序控制。步行机构的“两腿”可以前后自由伸展,可以在平整地面上进行前进和后退,最快速度每步4秒,最大步幅40厘米,而且有上台阶功能。整机性能具有步伐均匀,各关节运动协调、行走时“身体”稳定等特点。 展开更多
关键词 博士论文 两足步行机器人 步行机构 创造性 近代力学 自动控制 科研成果 理论及应用 博士学位 运动控制
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