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题名基于控制函数的蛇形机器人攀爬运动分析
被引量：7
- 1
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作者
魏武
张占
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机构
华南理工大学自动化科学与工程学院
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出处
《控制工程》
CSCD
北大核心
2011年第2期322-326,共5页
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基金
国家自然科学基金资助项目(60736024)
中央高校基本科研业务费资助项目(2009ZM192)
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文摘
为实现对正交关节蛇形机器人多种运动形式的简单、统一控制,从研究蛇形机器人控制函数出发,提出了一种简单的并可同时实现正交关节蛇形机器人蜿蜒运动、行波运动、侧向翻滚运动和螺旋攀爬运动等多种运动形式的控制函数。对蛇形机器人实现螺旋攀爬运动的控制参数进行了分析,并用粒子群优化算法(PSO)对控制参数进行了优化拟合,给出了控制参数与螺旋攀爬半径之间的优化拟合函数,为正交关节蛇形机器人在不同螺旋半径下的攀爬运动控制提供了参考。运用Webots移动机器人仿真软件进行仿真,在同一控制函数下实现了蛇形机器人的多种运动形式,验证了所提控制函数和优化拟合函数的有效性。
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关键词
正交关节
蛇形机器人
螺旋攀爬运动
粒子群优化算法
拟合函数
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Keywords
orthogonal joints
snake-like robot
helical climbing locomotion
PSO
fitting function
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分类号
TP27
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名桥梁缆索检测蛇形机器人攀爬运动分析与实现
被引量：5
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作者
魏武
张占
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机构
华南理工大学自动化科学与工程学院
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出处
《计算机工程与设计》
CSCD
北大核心
2011年第7期2451-2454,共4页
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基金
国家自然科学基金重点项目(60736024)
中央高校基本科研业务费基金项目(2009ZM192)
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文摘
为方便实现对桥梁缆索的检测和日常维护任务,利用蛇形机器人良好的适应性,通过研究其控制规律,给出了一种简单的并可实现蛇形机器人沿缆索进行螺旋攀爬运动的控制函数。分析了螺旋攀爬运动中控制参数与螺旋参数之间的关系,利用粒子群优化算法对控制参数与螺旋半径、螺旋上升角、螺距之间的关系进行优化拟合,给出了拟合函数。通过Webots仿真软件进行蛇形机器人桥梁缆索攀爬运动仿真,验证了控制函数和拟合函数的有效性,并将控制函数和拟合函数应用在实际的蛇形机器人系统上,实现了蛇形机器人在缆索上的螺旋攀爬运动。
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关键词
蛇形机器人
缆索检测
螺旋攀爬运动
粒子群优化算法
Webots
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Keywords
snake-like robot
bridge cables inspection
helical climbing locomotion
PSO
Webots
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分类号
TP242.6
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名攀爬运动中四肢双关节肌功能现象探讨
被引量：1
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作者
余竹生
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机构
上海体育学院运动科学学院
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出处
《中国运动医学杂志》
CAS
CSCD
北大核心
2013年第4期353-356,共4页
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基金
上海市人类运动能力开发与保障重点实验室(上海体育学院)资助
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文摘
目的:探讨攀爬运动中四肢双关节肌的功能现象。方法:任选上海体育学院20名男生,抗自重、不限定姿势进行三种向上攀爬(爬绳、爬竿、引体向上)的运动实验。采用运动解剖学动作分析法分析寻找攀爬运动的原动肌。对拍摄的攀爬时的双关节肌进行假设性标记和处理。制作以股直肌为代表的机械模型模拟活体功能。结果:(1)人体攀爬时,上肢伸肩屈肘,下肢屈髋屈膝,越往上攀,本能地屈髋屈膝越明显。(2)完成向上攀爬阶段中,上、下肢双关节肌的原动肌是:下肢的股直肌、股后肌群;上肢的肱二头肌长头、肱三头肌长头。(3)以假设图中的股直肌为例,近髋关节的肌腹激活程度随屈髋幅度加大,颜色越深,屈膝幅度加大,颜色越淡,伸展拉长程度也加大。其余三块肌肉具有相同结果。(4)通过机械模型验证,用力牵拉股直肌绳索,只能出现"屈髋伸膝",而不能达到"屈髋屈膝"的效果。总结:(1)攀爬运动中会出现屈肌产生伸的作用、伸肌产生屈的作用。(2)四肢原动肌与拮抗肌间的配合不仅存在于关节对侧,也存于同侧的一块肌肉上,即一段肌腹缩短而另一段肌腹伸展拉长。
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关键词
运动解剖学
双关节肌
攀爬运动
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分类号
G804
[文化科学—运动人体科学]
R87
[医药卫生—运动医学]
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