仿生六足机器人的运动分析及步态仿真 被引量：1

1

作者 贾亮 赵小溪 +1 位作者 叶长龙 徐宏宇 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第7期351-355,共5页

为了增强机器人在各种环境下的灵活性,设计了一种仿生六足机器人。利用Creo2.0软件设计仿生六足机器人的三维模型,并将三维模型导入ADAMS软件中建立仿真模型。通过ADAMS软件对仿生六足机器人进行直行步态仿真分析和转弯步态仿真分析,结... 为了增强机器人在各种环境下的灵活性,设计了一种仿生六足机器人。利用Creo2.0软件设计仿生六足机器人的三维模型,并将三维模型导入ADAMS软件中建立仿真模型。通过ADAMS软件对仿生六足机器人进行直行步态仿真分析和转弯步态仿真分析,结果证实了仿生六足机器人的运动状态稳定,验证了仿生六足机器人的结构合理性和设计的正确性及有效性。同时,为实现仿生六足机器人的制作与开发提供了理论基础,也为实现仿生六足机器人的精确控制创造了条件。 展开更多

关键词 仿生六足机器人 ADAMS 步态仿真

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仿生六足机器人传感信息处理及全方向运动控制 被引量：6

2

作者 陈伟海 刘涛 +2 位作者 王建华 任冠佼 吴星明 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期430-438,共9页

针对传统CPG控制方法无法很好地控制机器人足端轨迹的问题,提出基于中枢神经模式发生器(CPG)的控制方法.在CPG控制方法中加入用于足端轨迹控制的轨迹发生器模块,通过调节参数值可以实现机器人的全方向运动控制.为降低传统CPG控制中传感... 针对传统CPG控制方法无法很好地控制机器人足端轨迹的问题,提出基于中枢神经模式发生器(CPG)的控制方法.在CPG控制方法中加入用于足端轨迹控制的轨迹发生器模块,通过调节参数值可以实现机器人的全方向运动控制.为降低传统CPG控制中传感信息反馈以及参数调整的复杂程度,设计2种用于躲避前方和两侧障碍物的传感信号处理的神经网络.该模块实现多传感信号的融合,生成用以控制机器人运动行为的各个参数值,实现机器人的自主避障.设计一个仿生六足机器人样机,将其分别放置在墙角和狭窄空间中进行自主避障行走实验,结果证明了机器人全方向运动控制算法和自主避障算法的可行性. 展开更多

关键词 仿生六足机器人 运动控制 传感信息 中枢神经模式发生器

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基于Webots仿真软件的仿生六足机器人机构设计与步态规划 被引量：13

3

作者 赵小川 罗庆生 韩宝玲 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第11期3241-3245,3267,共6页

仿真技术在机器人机构设计与运动分析的研究与应用中发挥着重要的作用,可提升机器人机构设计的质量和改善机器人的运动性能。在六足纲昆虫观测实验的基础上,模仿六足纲昆虫的躯体形态和结构特征,以蚂蚁爬行的三角步态为摹本,对仿生六足... 仿真技术在机器人机构设计与运动分析的研究与应用中发挥着重要的作用,可提升机器人机构设计的质量和改善机器人的运动性能。在六足纲昆虫观测实验的基础上,模仿六足纲昆虫的躯体形态和结构特征,以蚂蚁爬行的三角步态为摹本,对仿生六足机器人进行了机构设计与步态规划,并在Webots移动机器人仿真软件的环境下完成了仿生六足机器人的实体造型,编制了相应的运动控制程序,且通过仿真实验验证了仿生六足机器人机构的合理性和运动的灵活性。 展开更多

关键词 仿生六足机器人 机构设计 步态规划 Webots机器人仿真软件 昆虫观测实验 仿真

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基于虚拟样机技术的仿生六足机器人的动力学研究 被引量：7

4

作者 张杨 韩宝玲 罗庆生 《机械设计与制造》 北大核心 2008年第3期145-147,共3页

利用Pro/E生成仿生六足机器人的三维实体模型,并将其导入ADAMS,建立起机器人的虚拟样机动力学模型。利用传动比和传动效率反求出电机实际输出的转矩和转速特性的数据点,最后通过拟合出的曲线与电机的机械特性曲线比较验证了电机选型的... 利用Pro/E生成仿生六足机器人的三维实体模型,并将其导入ADAMS,建立起机器人的虚拟样机动力学模型。利用传动比和传动效率反求出电机实际输出的转矩和转速特性的数据点,最后通过拟合出的曲线与电机的机械特性曲线比较验证了电机选型的合适性。研究成果既为开展仿生六足机器人机械传动部件的有限元分析奠定了基础,也为实现仿生六足机器人的实时精确控制创造了条件。 展开更多

关键词 仿生六足机器人 碰撞力模型 动力学仿真 机械特性曲线 曲线拟合

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仿生六足机器人柔顺腿研究 被引量：2

5

作者 王伟 韦浪 +1 位作者 刘富盛 王国顺 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第17期2089-2094,共6页

为探索弧形腿柔顺性对仿生六足机器人运动性能的具体影响,首先使用伪刚体模型描述弧形腿的变形特征,并给出了刚度的数学表达;然后基于该刚度模型,在Webots仿真环境中构建虚拟样机,通过设定弧形腿不同的刚度,分析了仿生六足机器人在运动... 为探索弧形腿柔顺性对仿生六足机器人运动性能的具体影响,首先使用伪刚体模型描述弧形腿的变形特征,并给出了刚度的数学表达;然后基于该刚度模型,在Webots仿真环境中构建虚拟样机,通过设定弧形腿不同的刚度,分析了仿生六足机器人在运动速度、能量消耗等方面的变化;最后通过制作不同刚度的弧形腿在物理样机中进行了验证。研究结果表明,弧形腿的柔顺性可以用伪刚体模型准确描述,它可提高仿生六足机器人的运动速度并减小能量消耗。 展开更多

关键词 仿生六足机器人 柔顺腿 刚性腿 伪刚体模型

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基于GPS的仿生六足机器人实时导航定位

6

作者 赵小川 罗庆生 +1 位作者 韩宝玲 肖伟 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第12期166-168,共3页

根据微小型仿生六足机器人的作业任务和工作环境要求,搭建一套基于嵌入式数字信号处理器TMS320VC 5509A DSP和Superstar Ⅱ GPS接收板卡的机器人导航系统。采用Marconi Binary串行数据传输标准协议采集全球定位系统(GPS)的定位数据,提... 根据微小型仿生六足机器人的作业任务和工作环境要求,搭建一套基于嵌入式数字信号处理器TMS320VC 5509A DSP和Superstar Ⅱ GPS接收板卡的机器人导航系统。采用Marconi Binary串行数据传输标准协议采集全球定位系统(GPS)的定位数据,提出用切面投影定位法对GPS提供的定位数据进行坐标转换,并根据转换后的结果对仿生六足机器人的航迹进行修正。实验结果表明该导航定位系统具有良好的实时性和定位精度。 展开更多

关键词 导航定位 全球定位系统 仿生六足机器人

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新型仿生六足机器人导航系统的建模与仿真

7

作者 侯保江 韩宝玲 +1 位作者 罗庆生 赵小川 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2008年第7期117-120,共4页

针对新型仿生六足机器人工作任务和作业环境的要求,设计了一种基于INS-GPS器件的专用组合式导航系统。该导航系统采用集中开环式组合方式,以INS和GPS器件输出的导航数据差作为滤波器的输入值,运用经典卡尔曼滤波理论对该导航系统进行了... 针对新型仿生六足机器人工作任务和作业环境的要求,设计了一种基于INS-GPS器件的专用组合式导航系统。该导航系统采用集中开环式组合方式,以INS和GPS器件输出的导航数据差作为滤波器的输入值,运用经典卡尔曼滤波理论对该导航系统进行了实时修正,并根据仿生六足机器人运动特性和测量任务的要求,建立了该导航系统的位置、速度组合测量方程,并运用MATLAB软件进行了仿真,仿真结果表明:采用该组合式导航系统可大大提高仿生六足机器人的导航精度,为仿生六足机器人实现智能化、实时化控制奠定了基础。 展开更多

关键词 仿生六足机器人 组合式导航系统 INS-GPS 卡尔曼滤波 建模与仿真

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仿生六足机器人机构设计及控制方法研究 被引量：9

8

作者 胡重阳 梅涛 +3 位作者 刘彦伟 吴晅 张勇杰 孙少明 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2014年第11期1621-1626,共6页

机器人足部与壁面间的粘附能力及其运动控制策略是爬壁机器人能够在处于不同倾斜度的壁面上爬行的关键技术。模仿甲虫足部钩刺对抓的特征及尺蠖蠕动爬行运动特性设计了一种可灵活转向的仿生六足爬行机器人机构。该机器人采用CPG(central... 机器人足部与壁面间的粘附能力及其运动控制策略是爬壁机器人能够在处于不同倾斜度的壁面上爬行的关键技术。模仿甲虫足部钩刺对抓的特征及尺蠖蠕动爬行运动特性设计了一种可灵活转向的仿生六足爬行机器人机构。该机器人采用CPG(central pattern generator)仿生控制方法实现其在粗糙壁面上的任意方向的运动,并且通过超声波传感器的反馈信号能够实现避障功能。机器人足部采用对抓设计提高了爬行稳定性,同时CPG控制方法简单、新颖。基于Matlab软件建立了CPG控制网络,并结合反馈信号实时调节网络输出。在Webots移动机器人仿真环境下完成了机器人建模,CPG控制器程序编写,通过动态仿真验证了六足机器人机构和控制方法的合理性,机器人爬行速度约2.7 cm/s。 展开更多

关键词 仿生六足机器人 中枢模式发生器(CPG) MATLAB仿真 Webots仿真软件

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基于Virtools的仿生六足机器人关节舵机运动仿真 被引量：3

9

作者 胡存 刘敬猛 陈伟海 《中国测试》 CAS 北大核心 2012年第3期65-68,共4页

为了实现基于Virtools软件的仿生六足机器人运动仿真,解决其关键问题——机器人关节舵机的运动模拟,提出了基于Virtools Physics Pack的解决方案。该方案的核心问题在于Torque Factor参数的设定,为了使舵机快速、平稳的运动到指定位置,... 为了实现基于Virtools软件的仿生六足机器人运动仿真,解决其关键问题——机器人关节舵机的运动模拟,提出了基于Virtools Physics Pack的解决方案。该方案的核心问题在于Torque Factor参数的设定,为了使舵机快速、平稳的运动到指定位置,根据舵机需要运动的角度动态调节Torque Factor参数值。实验表明:该方法能有效地使舵机在运动快速性与平稳性之间达到平衡,从而改善整个机器人的运动状况。 展开更多

关键词 仿生六足机器人 舵机 运动仿真 Virtools软件 TORQUE FACTOR

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仿生六足机器人的结构设计及运动分析 被引量：10

10

作者 郭建 谢鑫 蒋品 《机床与液压》 北大核心 2019年第3期21-26,共6页

在分析多足昆虫结构特点和运动功能特点的基础上,完成了仿生六足机器人的结构设计和样机制作。基于ADAMS与MATLAB联合编程,设计仿生六足机器人CPG(中枢模式发生器)控制模型。基于ADAMS对六足机器人进行直行步态运动仿真分析,得出六足机... 在分析多足昆虫结构特点和运动功能特点的基础上,完成了仿生六足机器人的结构设计和样机制作。基于ADAMS与MATLAB联合编程,设计仿生六足机器人CPG(中枢模式发生器)控制模型。基于ADAMS对六足机器人进行直行步态运动仿真分析,得出六足机器人的直线运动步态控制数据。通过对样机实验,结果表明仿生六足机器人的运动稳定,满足设计要求。 展开更多

关键词 仿生六足机器人 ADAMS MATLAB CPG控制模型 步态

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六足微型仿生机器人及其控制系统的研究 被引量：11

11

作者 徐小云 颜国正 +1 位作者 丁国清 刘华 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2002年第11期81-83,共3页

介绍了一种微型六足仿生机器人的结构与控制系统，分析了这种微型六足仿生机器人的移动原理，阐述了如何通过计算机来控制微型六足仿生机器人的运动，该机器人基于仿生学原理，结构独特、简单、新颖，能方便地实现前进和后退，其样机外... 介绍了一种微型六足仿生机器人的结构与控制系统，分析了这种微型六足仿生机器人的移动原理，阐述了如何通过计算机来控制微型六足仿生机器人的运动，该机器人基于仿生学原理，结构独特、简单、新颖，能方便地实现前进和后退，其样机外形尺寸为：长30mm，宽40mm，高20mm，重6.3克。并对该样机进行了实验，实验结果表明该机器人具有较好的机动性。 展开更多

关键词 六足微型仿生机器人 控制系统 控制界面 移动机器人

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六足仿生机器人并联机构雅可比矩阵分析 被引量：3

12

作者 于常娟 张春红 +1 位作者 罗萍 刘庆玲 《机床与液压》 北大核心 2018年第15期76-79,108,共5页

六足仿生机器人每条腿具有3个转动关节,当三角步态行走时,机体为3-UrRS并联机构。利用螺旋理论和互易积理论分析3条支链对上平台运动产生的约束作用,分析了该机构自由度。在不同的驱动形式下固定驱动关节,分析各支链作用在上平台的约束... 六足仿生机器人每条腿具有3个转动关节,当三角步态行走时,机体为3-UrRS并联机构。利用螺旋理论和互易积理论分析3条支链对上平台运动产生的约束作用,分析了该机构自由度。在不同的驱动形式下固定驱动关节,分析各支链作用在上平台的约束线簇,建立并联机构的雅克比矩阵。利用ADAMS仿真验证了所求雅可比矩阵的正确性。雅可比矩阵分析对于六足仿生机器人进行可达空间分析、机构尺度综合、路径规划和协调控制都具有重要意义。 展开更多

关键词 六足仿生机器人 并联 螺旋 Grassmann线几何 奇异

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六足仿生机器人步态研究和运动控制器设计 被引量：2

13

作者 储忠 阮坚实 虞刚明 《机床与液压》 北大核心 2008年第B07期369-372,397,共5页

分析了六足仿生机器人典型行走步态和不同步态下的机器人落足点位置矢量表达式;运用AT89S52内部两个定时器,采用多舵机分时控制方法,设计的运动控制器可驱动机器人足部12个舵机的协调运动,实现了六足仿生机器人按步态规划运动,并通过测... 分析了六足仿生机器人典型行走步态和不同步态下的机器人落足点位置矢量表达式;运用AT89S52内部两个定时器,采用多舵机分时控制方法,设计的运动控制器可驱动机器人足部12个舵机的协调运动,实现了六足仿生机器人按步态规划运动,并通过测试,验证了设计方案的正确性和可靠性。 展开更多

关键词 六足仿生机器人 步态 舵机 分时控制

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基于Arduino的六足仿生机器人的设计与研究 被引量：5

14

作者 王贺 王凤娇 +1 位作者 于兰浩 曹高华 《南方农机》 2017年第16期33-33,共1页

文章分析了六足机器人的工作原理,机械结构设计和运动步态,并以Arduino板作为主控板,舵机控制板控制舵机,超声波和红外传感器结合实现机器人平稳运动。

关键词 六足仿生机器人 ARDUINO 舵机 三角步态

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六足仿生机器人自主爬行步态设计与仿真分析研究 被引量：8

15

作者 刘玲 靳伍银 王洪建 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2021年第12期1885-1891,共7页

为提高六足机器人对崎岖不平地势的适应能力,开发了一款基于树莓派视觉导航的六足仿生机器人,利用三维软件SolidWorks设计六足仿生机器人的机械结构;通过建立D-H坐标系和步态模型,对机器人进行了正-逆运动学方程推导,构建六足仿生机器... 为提高六足机器人对崎岖不平地势的适应能力,开发了一款基于树莓派视觉导航的六足仿生机器人,利用三维软件SolidWorks设计六足仿生机器人的机械结构;通过建立D-H坐标系和步态模型,对机器人进行了正-逆运动学方程推导,构建六足仿生机器人的运动学模型;运用多项式差值拟合对六足仿生机器人的摆动相和支撑相进行步态规划;使用MATLAB-ADAMS完成六足仿生机器人的位姿仿真,并进行六足仿生机器人实物验证。实验结果表明:该步态设计能有效对六足仿生机器人腿部运动轨迹进行跟踪,验证了步态设计的正确性和有效性,为改善多足类机器人行走提供有益参考。 展开更多

关键词 树莓派 六足仿生机器人 步态设计 运动学模型 位姿仿真

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基于STM32的六足农业仿生机器人 被引量：3

16

作者 许子康 吕志华 李双斌 《南方农机》 2023年第17期14-16,共3页

课题组设计了一种基于STM32的六足农业仿生机器人,该机器人采用了机械设计、电路设计、编程等方法,完成了机器人的设计和制作。该机器人主要由六足机械结构、STM32控制器、各种环境传感器等组成。其中,六足机械结构采用仿生学原理,能够... 课题组设计了一种基于STM32的六足农业仿生机器人,该机器人采用了机械设计、电路设计、编程等方法,完成了机器人的设计和制作。该机器人主要由六足机械结构、STM32控制器、各种环境传感器等组成。其中,六足机械结构采用仿生学原理,能够适应复杂的地形和环境,具有较高的稳定性和可靠性。仿真结果表明,该机器人STM32控制器采用了多种传感器的数据融合技术,能够实现机器人的自主行走,适应不同环境,采集各种数值,提高了机器人的智能化水平。 展开更多

关键词 六足农业仿生机器人 STM32控制器 传感器

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基于理想解-冲突法六足机器人的创新设计 被引量：3

17

作者 孙群 杨伯军 +1 位作者 张建辉 冯雁霞 《包装工程》 CAS 北大核心 2017年第5期23-29,共7页

目的在保持产品原有优点的同时,进一步改善其功能集成度和适应性等要求,方法提出一种基于理想解-冲突法的产品创新设计策略,首先对产品系统进行全面分析,并且确定出系统的理想解,将理想解与当前产品系统进行比较,找出当前产品系统存在... 目的在保持产品原有优点的同时,进一步改善其功能集成度和适应性等要求,方法提出一种基于理想解-冲突法的产品创新设计策略,首先对产品系统进行全面分析,并且确定出系统的理想解,将理想解与当前产品系统进行比较,找出当前产品系统存在的问题,进而分析并确定产品系统存在的冲突,然后应用冲突解决原理解决,结果最终确定了产品系统进一步的改进方案。结论通过该策略对六足仿生机器人的前肢进行了创新设计,显著提高了机器人的工作效率和环境适应性,并应用运动学仿真软件对改进的六足机器人进行了行走和排爆仿真,仿真结果表明该机器人具有良好的移动性能和执行性能,从而验证了所提创新设计策略的可行性。 展开更多

关键词 创新设计 理想解-冲突法 冲突解决原理 六足仿生机器人

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改进PSO在欠驱动机器人运动规划中的应用研究 被引量：1

18

作者 厉虹 张甜 《计算机工程与应用》 CSCD 2012年第6期221-224,共4页

研究欠驱动六足仿生机器人简化模型(Rock&Roll Robot-RRRobot)运动规划问题。根据RRRobot动力学模型,以能量损耗最小为目标,提出一种基于遗传算子的改进粒子群算法,对RRRobot运动规划进行优化。仿真实验结果表明,所提出的算法对解... 研究欠驱动六足仿生机器人简化模型(Rock&Roll Robot-RRRobot)运动规划问题。根据RRRobot动力学模型,以能量损耗最小为目标,提出一种基于遗传算子的改进粒子群算法,对RRRobot运动规划进行优化。仿真实验结果表明,所提出的算法对解决运动规划的优化问题是有效的,与基本粒子群算法相比,改进的粒子群算法对RRRobot模型终端位形的误差有明显的改善作用。 展开更多

关键词 欠驱动六足仿生机器人RRRorbt 运动规划 遗传算子 改进粒子群算法

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基于DSP和IPM的三相无刷直流电机控制系统设计

19

作者 李伟波 罗庆生 +1 位作者 韩宝玲 赵小川 《机械设计与制造》 北大核心 2008年第12期1-3,共3页

通过采用智能功率驱动芯片L6235对控制系统驱动电路进行设计,实现由一路PWM信号和一路GPIO信号控制三相无刷直流电机的调速与换向,达到利用单个DSP对多电机进行控制的目的,降低了控制系统硬件资源冗余和驱动电路的体积与功耗。在此基础... 通过采用智能功率驱动芯片L6235对控制系统驱动电路进行设计,实现由一路PWM信号和一路GPIO信号控制三相无刷直流电机的调速与换向,达到利用单个DSP对多电机进行控制的目的,降低了控制系统硬件资源冗余和驱动电路的体积与功耗。在此基础上,进行了电机位置控制实验。实验结果表明,该系统控制的电机响应时间短、控制精度高,具有优良的起动特性和制动特性,可获得良好的运动和控制特性。 展开更多

关键词 三相无刷直流电机 DSP 智能功率模块 仿生六足机器人

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