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腿臂融合六足机器人仿生设计及分析 被引量：2
1
作者 郑羿 饶思贤 高佳篷 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期545-559,共15页
设计一种新型的腿臂融合仿生六足机器人,首先确定最优的机器人本体构型,从步长、步态以及转弯灵活性方面对两种本体构型进行对比;然后对机器人的不同肢体进行仿生设计。对于腿分支,根据仿生学原理确定了最优的关节转角范围、髋节长度以... 设计一种新型的腿臂融合仿生六足机器人,首先确定最优的机器人本体构型,从步长、步态以及转弯灵活性方面对两种本体构型进行对比;然后对机器人的不同肢体进行仿生设计。对于腿分支,根据仿生学原理确定了最优的关节转角范围、髋节长度以及大小腿节的长度比例,并从工作空间、速度椭圆和力椭圆3个方面评估六足机器人类昆虫式构型和类哺乳动物式构型的运动能力和承载能力,对于腿臂分支,参照人类手臂的关节布局,利用腿臂融合机制设计一种具有五自由度的腿臂分支,可实现腿/臂功能之间的灵活切换;在此基础上,将两者均布在圆周本体上组成了六足机器人的整体构型,最后设计机器人的整体系统,并利用研制的物理样机对机器人的步行功能、操作功能进行实验验证。研究结果表明:该仿生机器人相比于一般的六足机器人具有最优的腿分支拓扑结构,可以根据目标任务不同选择类昆虫构型或者类哺乳动物构型,并且由于类人手臂腿臂融合分支的存在,其不仅可以实现基本的步行功能,而且可实现一定的操作功能,同时完成这两种功能之间的灵活切换。 展开更多
关键词 腿臂融合 六足机器人 仿生设计 步态规划 单腿臂操作
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仿海胆机器人结构优化设计与自由步态规划
2
作者 刘镓琛 王国河 +3 位作者 焦鑫 杜辉翔 宋广泽 李满宏 《计算机工程与应用》 北大核心 2025年第11期166-175,共10页
多足滚动机器人凭借其较强的全向灵活运动性能,正逐步应用于复杂的野外作业任务。考虑到结构设计和步态规划严重影响着机器人轨迹跟踪性能,借鉴海胆独特的生理结构和运动方式,基于柏拉图多面体模型优化了机器人刚柔耦合腿足结构及其空... 多足滚动机器人凭借其较强的全向灵活运动性能,正逐步应用于复杂的野外作业任务。考虑到结构设计和步态规划严重影响着机器人轨迹跟踪性能,借鉴海胆独特的生理结构和运动方式,基于柏拉图多面体模型优化了机器人刚柔耦合腿足结构及其空间布局,设计了一款十二腿仿海胆滚动机器人。参考柏拉图多面体展开原理,制定了机器人步态周期划分策略与动作腿足调度规则,提出了基于柏拉图多面体展开的自由步态规划方法。基于机器人运动状态的精简描述,通过构建基于接触力的动力学模型,建立了机器人多足协同控制方法。仿真和实验结果表明,设计的仿海胆滚动机器人利用提出的自由步态规划及多足协调控制方法,可实现对目标轨迹的灵活精准跟踪运动。 展开更多
关键词 仿海胆机器人 自由步态规划 柏拉图多面体 协同控制 滚动机器人
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受海龟爬行与山羊行走启发的四足仿生移动机器人多步态规划及动力学分析 被引量：1
3
作者 芮宏斌 王天赐 +4 位作者 厍龙林 段凯文 李耒 郭旋 彭家璇 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期309-318,共10页
为解决救援机器人运动速度慢、环境适应性差和步态单一等问题,参照海龟与山羊的生理结构,设计了一种四足仿生移动机器人。首先,根据海龟能在松软地面上爬行以及山羊运动能力强的特点,为机器人规划了仿海龟爬行和仿山羊行走两种步态以适... 为解决救援机器人运动速度慢、环境适应性差和步态单一等问题,参照海龟与山羊的生理结构,设计了一种四足仿生移动机器人。首先,根据海龟能在松软地面上爬行以及山羊运动能力强的特点,为机器人规划了仿海龟爬行和仿山羊行走两种步态以适应不同环境,提高了机器人的运动性能。然后,对机器人支腿进行了动力学分析,通过建立动力学模型来获取机器人关节扭矩与运动性能参数之间的定量关系。最后,通过仿真和样机实验来验证机器人步态的可行性以及机器人的环境适应能力。结果表明,所设计的机器人结构稳定,步态规划合理,可适应不同的复杂地形。研究结果可为仿生机器人的设计与开发提供重要参考。 展开更多
关键词 仿生移动机器人 多步态规划 动力学
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面向桁架攀爬的三分支机器人步态规划方法
4
作者 王一帆 高玮 +3 位作者 贾世元 陈钢 任默 郭喜云 《载人航天》 CSCD 北大核心 2024年第5期611-623,共13页
为解决载荷大范围在轨平稳搬运问题,设计三分支机器人面向桁架攀爬的步态规划方法,使其能够平稳搬运载荷运动到部署位置完成大型航天器组装任务。以21自由度三分支机器人为研究对象,结合桁架结构划分多种攀爬步态单元;针对每种步态单元... 为解决载荷大范围在轨平稳搬运问题,设计三分支机器人面向桁架攀爬的步态规划方法,使其能够平稳搬运载荷运动到部署位置完成大型航天器组装任务。以21自由度三分支机器人为研究对象,结合桁架结构划分多种攀爬步态单元;针对每种步态单元规划了单元周期内2条攀爬分支的交替夹持顺序以及末端的夹持位姿;针对大范围桁架搬运任务,基于可夹持区域构建表征桁架表面任意两杆间可过渡性的邻接矩阵,并利用Floyd算法生成距离矩阵与路径矩阵,规划出任意两杆间的最短攀爬路径,并将路径中的桁架杆件节点序列映射为机器人可执行的步态单元序列;基于三次B样条曲线对每种步态单元周期内2条攀爬分支的末端轨迹进行规划,实现攀爬分支末端在两夹持点间的攀爬过渡。仿真实验表明:所设计的步态规划方法能够使机器人实现在不同位置关系的桁架杆件之间的过渡,从而具备到达桁架表面任意位置的能力。 展开更多
关键词 大型航天器建造 桁架带载攀爬 三分支机器人 步态规划
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基于落脚点优化的仿人机器人步态规划方法
5
作者 甘春标 李子静 能一鸣 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期486-491,共6页
因受外界不确定性扰动影响,仿人机器人运动状态在短时间内可能发生大幅变化,使得机器人难以持续行走而摔倒。基于线性倒立摆,对经典步态规划方法中由步行参数确定目标落脚点的关系式进行了优化调整,以实现更为协调的行走步态;以两步为... 因受外界不确定性扰动影响,仿人机器人运动状态在短时间内可能发生大幅变化,使得机器人难以持续行走而摔倒。基于线性倒立摆,对经典步态规划方法中由步行参数确定目标落脚点的关系式进行了优化调整,以实现更为协调的行走步态;以两步为一周期生成步行模式,通过预观后续两个目标落脚点,提出一种基于单步和两步内落脚点偏差优化的步态规划方法;对小型仿人机器人进行了大幅加/减速行走仿真实验,实验结果表明,改进的步态规划方法能够显著降低落脚点偏差极大值,可将经典方法中运动状态突变时连续两步的落脚点偏差从1.1、0.8 cm降至0.6、0.7 cm。同时,改进的步态规划方法也能削弱惯性力对躯干稳定性的影响,可使由经典方法导致的躯干俯仰角最大变化幅度从7.8°减至6.0°。 展开更多
关键词 仿人机器人 落脚点优化 步态规划
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六足机器人双向并行蒙特卡洛树搜索步态规划
6
作者 胡立坤 刘恒佳 +2 位作者 王一飞 徐大也 王小勇 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期2345-2355,共11页
为了解决稀疏立足点地形中六足机器人步态规划问题,本文提高规划时间效率、通过能力、抵达精度和运动速度,提出了一种双向并行蒙特卡洛树搜索算法(BPMCTS).将步态规划问题转化成马尔科夫序列优化过程,构建相向并行拓展蒙特卡洛树结构,... 为了解决稀疏立足点地形中六足机器人步态规划问题,本文提高规划时间效率、通过能力、抵达精度和运动速度,提出了一种双向并行蒙特卡洛树搜索算法(BPMCTS).将步态规划问题转化成马尔科夫序列优化过程,构建相向并行拓展蒙特卡洛树结构,搜索最佳立足位置形成步态序列;在模拟阶段搜索过程采用深度根并行化模拟方式,提高算法收敛速度;在奖励评估机制引入相遇评估指标,增强算法拓展导向性.仿真对比实验结果表明,所提算法规划时间效率提高46.9%,机器人通过能力提高7.7%,抵达精度提高32.6%,运动速度提高16.8%,验证了所提算法的可行性和优势性. 展开更多
关键词 六足机器人 步态规划 强化学习 蒙特卡洛树搜索
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基于最大熵深度强化学习的双足机器人步态控制方法 被引量：3
7
作者 李源潮 陶重犇 王琛 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2024年第2期445-451,共7页
针对双足机器人连续直线行走的步态稳定控制问题,提出一种基于最大熵深度强化学习(DRL)的柔性演员-评论家(SAC)步态控制方法。首先,该方法无需事先建立准确的机器人动力学模型,所有参数均来自关节角而无需额外的传感器;其次,采用余弦相... 针对双足机器人连续直线行走的步态稳定控制问题,提出一种基于最大熵深度强化学习(DRL)的柔性演员-评论家(SAC)步态控制方法。首先,该方法无需事先建立准确的机器人动力学模型,所有参数均来自关节角而无需额外的传感器;其次,采用余弦相似度方法对经验样本分类,优化经验回放机制;最后,根据知识和经验设计奖励函数,使双足机器人在直线行走训练过程中不断进行姿态调整,确保直线行走的鲁棒性。在Roboschool仿真环境中与其他先进深度强化学习算法,如近端策略优化(PPO)方法和信赖域策略优化(TRPO)方法的实验对比结果表明,所提方法不仅实现了双足机器人快速稳定的直线行走,而且鲁棒性更好。 展开更多
关键词 双足机器人 步态控制 深度强化学习 最大熵 柔性演员-评论家算法
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基于DRL和自由步态的六足机器人运动规划研究 被引量：1
8
作者 王鑫鹏 傅汇乔 +3 位作者 邓归洲 唐开强 陈春林 留沧海 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期373-384,共12页
为提高六足机器人在非结构环境下的通过率和运动性能,提出一种基于DRL和自由步态规划器的多接触运动规划算法。自由步态规划器获取目标状态下可达落足点从而输出最优步态序列;利用DRL训练得到六足机器人在随机生成的梅花桩环境中的质心... 为提高六足机器人在非结构环境下的通过率和运动性能,提出一种基于DRL和自由步态规划器的多接触运动规划算法。自由步态规划器获取目标状态下可达落足点从而输出最优步态序列;利用DRL训练得到六足机器人在随机生成的梅花桩环境中的质心运动策略。为了保证机器人在运动过程中相邻状态之间的可达性,利用状态转移可行性模型对状态转移可行性进行判定,实现六足机器人在不同宽度沟壑梅花桩环境下的落脚点规划。仿真与样机实验表明:多接触运动规划算法能够让机器人快速平稳地从起点到达目标区域,并自动调整步态模式以应对不同环境下随机分布的梅花桩。 展开更多
关键词 六足机器人 自由步态 深度强化学习 多接触运动规划 非结构环境
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金属矿山井下采场六足机器人运动分析及步态规划
9
作者 张旭飞 王运森 +3 位作者 孟祥凯 王瑜 周红 李元辉 《金属矿山》 CAS 北大核心 2024年第4期193-201,共9页
六足机器人因其结构特殊带来的良好越障能力成为仿生机器人研究的热点,然而,金属矿山井下采场矿石堆积、崎岖不平的特点,给这类机器人的行走稳定性、越障性带来更多的挑战。因此,为使六足机器人在井下具有更好的通过性,对其运动能力和... 六足机器人因其结构特殊带来的良好越障能力成为仿生机器人研究的热点,然而,金属矿山井下采场矿石堆积、崎岖不平的特点,给这类机器人的行走稳定性、越障性带来更多的挑战。因此,为使六足机器人在井下具有更好的通过性,对其运动能力和步态规划进行了相关研究。首先仿照自然界六足生物,设计六足机器人结构,对其腿部进行运动学分析;然后规划了用于采场的直行步态,结合采场路面环境设计了一种直线—摆线复合轨迹提升越障性,同时分析了机器人爬坡稳定性,对爬坡步态进行了优选;最后对规划步态进行仿真和现场模拟试验。仿真和试验结果表明,所规划的足端轨迹能跨越抬腿高度85%的障碍物,并且对矿石堆积形成的采场路面有更好的避障能力;三角步态爬坡时在坡底和坡顶过渡阶段容易打滑,而横向步态可以实现平滑的过渡,爬坡性能更佳。 展开更多
关键词 足式机器人 六足机器人 步态规划 采矿机器人 足端轨迹
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基于虚拟样机的双足机器人多目标步态规划研究
10
作者 张彦凯 王雪松 +1 位作者 金雨斌 张东升 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期2984-2992,共9页
针对双足机器人步态规划中难以兼顾个性化和性能的问题,提出了一种基于虚拟样机的多目标步态优化方法。根据中国人的身体结构设计了平面欠驱动双足机器人缩比样机,采用辨识方法获得机器人精确惯性参数;建立了机器人虚拟样机,设计了包括... 针对双足机器人步态规划中难以兼顾个性化和性能的问题,提出了一种基于虚拟样机的多目标步态优化方法。根据中国人的身体结构设计了平面欠驱动双足机器人缩比样机,采用辨识方法获得机器人精确惯性参数;建立了机器人虚拟样机,设计了包括速度、能耗、稳定性三项机器人行走的优化目标,采用改进NSGA-II算法解出了机器人多目标步态规划问题Pareto最优解集;通过仿真实验获得了不同速度下的符合人体行走规律且具有多样性的步态。 展开更多
关键词 双足机器人 步态规划 多目标优化 虚拟样机
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机器鳄鱼运动的仿生步态规划方法 被引量：1
11
作者 黄可凡 贾文祯 +1 位作者 韩路路 蒋建平 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2024年第4期566-572,共7页
模仿真实动物的运动步态是仿生机器人步态规划研究的一个重点。针对一种新型仿生机器鳄鱼的步态规划问题,采用动作捕捉技术获取了真实鳄鱼的运动步态。在此基础上,利用高斯牛顿法求解出机器鳄鱼的腿部关节角度,拟合得到与真实步态轨迹... 模仿真实动物的运动步态是仿生机器人步态规划研究的一个重点。针对一种新型仿生机器鳄鱼的步态规划问题,采用动作捕捉技术获取了真实鳄鱼的运动步态。在此基础上,利用高斯牛顿法求解出机器鳄鱼的腿部关节角度,拟合得到与真实步态轨迹相似性较好的仿生步态,并分析了机器鳄鱼在该步态下的运动稳定性。虚拟样机的运动仿真实验结果表明:机器鳄鱼能用与真实鳄鱼相似的步态,以0.3 m/s的速度向前爬行,且具备较高的稳定性。 展开更多
关键词 机器鳄鱼 步态规划 动作捕捉 运动稳定性 运动仿真
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基于虚拟样机的双足机器人步行联合仿真 被引量：9
12
作者 史耀强 李建 +2 位作者 顿向明 陈卫东 杨军 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期93-96,100,共5页
为了提高双足机器人设计的效率与可靠性,利用机械系统动力学仿真软件ADAMS建立双足机器人的机械动力学模型,利用Matlab建立控制系统,通过ADAMS与Matlab的接口模块,实现了基于ADAMS与Matlab联合步行双足机器人仿真平台的建立.结果表明,... 为了提高双足机器人设计的效率与可靠性,利用机械系统动力学仿真软件ADAMS建立双足机器人的机械动力学模型,利用Matlab建立控制系统,通过ADAMS与Matlab的接口模块,实现了基于ADAMS与Matlab联合步行双足机器人仿真平台的建立.结果表明,仿真得出机器人在平地行走过程中各关节的力矩变化情况,获得了最高转速、有效转速、最大转矩、有效转矩等机器人运动的关键参数,为双足机器人物理样机的电机和减速器选型提供了理论依据. 展开更多
关键词 双足机器人 步态规划 虚拟样机 动力学 联合仿真
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六足机器人关键技术综述 被引量：60
13
作者 李满宏 张明路 +1 位作者 张建华 张小俊 《机械设计》 CSCD 北大核心 2015年第10期1-8,共8页
六足机器人具有丰富的步态和冗余的肢体结构,凭借其离散式的地面支撑和对障碍、沟渠等复杂特殊地形及不可预知环境的极强适应性,具有广泛的应用前景。作为一个新兴的研究领域,国内外对六足机器人的研究尚处在起步阶段,并没有成熟的技术... 六足机器人具有丰富的步态和冗余的肢体结构,凭借其离散式的地面支撑和对障碍、沟渠等复杂特殊地形及不可预知环境的极强适应性,具有广泛的应用前景。作为一个新兴的研究领域,国内外对六足机器人的研究尚处在起步阶段,并没有成熟的技术可借鉴,因此有必要对现有研究成果进行系统分析和深入总结,以促进六足机器人的进一步发展。文中简要介绍了国内外六足机器人的研究现状,详细探讨了制约六足机器人研发的仿生结构设计、步态规划和多足协调控制等关键技术问题,并对六足机器人未来发展趋势进行了构想和展望。 展开更多
关键词 六足机器人 仿生结构 步态规划 协调控制
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未知不平整地面上的双足步行稳定控制 被引量：9
14
作者 李建 陈卫东 +3 位作者 王丽军 高雪官 杨军 李慕君 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期2669-2674,共6页
针对未知的不平整地面环境,提出了双足机器人稳定步行控制算法,该算法由步态规划和传感器反馈控制两部分组成.采用被动倒立摆模型设计双足机器人的步态,使得双足机器人能够自然、节能的稳定行走.实时反馈控制用来适应地面环境的凹凸不... 针对未知的不平整地面环境,提出了双足机器人稳定步行控制算法,该算法由步态规划和传感器反馈控制两部分组成.采用被动倒立摆模型设计双足机器人的步态,使得双足机器人能够自然、节能的稳定行走.实时反馈控制用来适应地面环境的凹凸不平以及处理外部环境的扰动.控制器包括上身姿态控制、期望ZMP控制以及非线性落地控制三部分.双足机器人机构柔性的存在对机器人稳定性以及控制效果造成很坏的影响,甚至使反馈控制造成负面的效果,因此柔性的影响也被考虑到步行控制器的设计当中.利用双足机器人不平地面上的步行实验验证所提出步行控制算法的有效性. 展开更多
关键词 双足机器人 步态规划 被动倒立摆模型 稳定控制
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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
15
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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仿人机器人运动规划研究进展 被引量：12
16
作者 夏泽洋 陈恳 +1 位作者 熊璟 付成龙 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2007年第10期1092-1099,共8页
在分析仿人机器人运动规划特性的基础上,对仿人机器人运动规划涉及的路径规划和步态规划两大问题及其典型方法进行了阐述和分析。对基于博弈论思想的离线足迹规划和基于传感信息融合的在线滚动路径规划两种路径规划策略进行了剖析,同时... 在分析仿人机器人运动规划特性的基础上,对仿人机器人运动规划涉及的路径规划和步态规划两大问题及其典型方法进行了阐述和分析。对基于博弈论思想的离线足迹规划和基于传感信息融合的在线滚动路径规划两种路径规划策略进行了剖析,同时对几何约束法、模糊逻辑法、神经网络法、遗传算法法、自然步态法等5种常用的离线步态规划方法和3类在线姿态调整及控制方法即基于动力学模型的方法、基于倒立摆模型的方法、不基于模型的方法的算法思想和实验应用进行了分析与评价。最后对仿人机器人运动规划评价方法和运动规划研究的发展进行了讨论。 展开更多
关键词 双足步行 运动规划 路径规划 足迹规划 博弈论 步态规划
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基于稳定阈度分析的外骨骼动态步长规划方法 被引量：9
17
作者 陈春杰 张邵敏 +2 位作者 王灿 吴桂忠 吴新宇 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期523-529,共7页
在医疗领域,康复外骨骼机器人能够帮助下肢瘫痪的患者重新行走,因此得到广泛的关注。由于下肢截瘫患者身体的特殊性,针对该类患者使用的外骨骼机器人大多使用拐杖作为平衡辅助工具。在固定步长的情况下,不同的拐杖支撑点位置,会很大程... 在医疗领域,康复外骨骼机器人能够帮助下肢瘫痪的患者重新行走,因此得到广泛的关注。由于下肢截瘫患者身体的特殊性,针对该类患者使用的外骨骼机器人大多使用拐杖作为平衡辅助工具。在固定步长的情况下,不同的拐杖支撑点位置,会很大程度影响步行稳定阈度。通过分析穿戴者拄拐步态所形成的多边形支撑面,利用零力矩点(ZMP)理论计算相应的压力中心位置,从而得到四足步态的稳定阈度表达式;并在此基础上提出动态调整步长的方法,得到拐杖支撑点与步长的拟合曲面,对步长进行实时、适当调整;最后通过外骨骼机器人的运动学模型,规划相应的步态轨迹。通过在课题组自主研发的外骨骼机器人样机上进行大量对比实验,证明了在每个步态周期中,针对不同的拐杖支撑位置,提出的方法可以有效增加系统步态的稳定阈度,降低拐杖支撑点的随机性对系统稳定性的影响。 展开更多
关键词 康复外骨骼机器人 步态规划 四足步态
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基于虚拟零力矩点FZMP的拟人机器人行走稳定性仿真 被引量：11
18
作者 殷晨波 周庆敏 +1 位作者 徐海涵 杨敏 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期2593-2597,共5页
给出了一个考虑外界干扰的拟人机器人整体模型的稳定性分析。通过引入虚拟零力矩点(FZMP)概念,提出了受到干扰的情况下维持拟人机器人的行走稳定性仿真方法。给出了支撑多边形的计算机表达方法和失稳时旋转边界自动确定方法。为了在不... 给出了一个考虑外界干扰的拟人机器人整体模型的稳定性分析。通过引入虚拟零力矩点(FZMP)概念,提出了受到干扰的情况下维持拟人机器人的行走稳定性仿真方法。给出了支撑多边形的计算机表达方法和失稳时旋转边界自动确定方法。为了在不同的情况下保持平衡,提出了包括步幅、手的支撑和身体重心调整三种新的控制措施。仿真实例表明所提出方法的正确可行性。 展开更多
关键词 拟人机器人 稳定性仿真 步态规划 ZMP 优化
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变自由度轮足复合机器人轨迹规划验证及步态研究 被引量：16
19
作者 牛建业 王洪波 +3 位作者 史洪敏 李东 李姗姗 吴少振 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第23期38-47,共10页
为了适应现代化农业对机器人的新要求,该文基于仿生学原理,提出一种可变自由度、轮足复合式、串并混联机构作为四足机器人的腿部机构。该文首先对机器人的整机和腿部机构进行了构形设计,并进行了位置分析;然后,根据农业上的一般地形和... 为了适应现代化农业对机器人的新要求,该文基于仿生学原理,提出一种可变自由度、轮足复合式、串并混联机构作为四足机器人的腿部机构。该文首先对机器人的整机和腿部机构进行了构形设计,并进行了位置分析;然后,根据农业上的一般地形和障碍物地形,规划了机器人足端普通轨迹及越障轨迹,并利用软件进行了轨迹仿真;其次,根据机器人静态及动态稳定性判据,在保证稳定性的前提下,完成了机器人对角小跑步态规划,并进行了仿真研究;最后,对机器人单腿样机进行了足端轨迹规划验证试验。试验结果表明:该单腿样机可以按给定的轨迹运动,证明该机器人机构设计是可行的,足端运动轨迹规划是正确的。但实际轨迹和理论计算轨迹存在误差,y轴方向最大误差2.5mm,z轴方向最大误差5.3 mm,误差均小于10 mm,在允许范围内,该机器人能够满足农业现代化的使用需求。 展开更多
关键词 机器人 路径 验证 轮足复合式机器人 变自由度 串并混联机构 步态规划
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两足机器人步态综合研究进展 被引量：11
20
作者 马培荪 曹曦 赵群飞 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第4期407-414,共8页
把两足机器人步态综合方法分为参考轨迹法和自然动力学法两大技术流派.根据参考轨迹获得方法的不同,参考轨迹法又分为步行数据法、中枢模式发生器法和动力学模型法.自然动力学法也可分为被动动力学法和虚拟模型法.在总结两大流派研究进... 把两足机器人步态综合方法分为参考轨迹法和自然动力学法两大技术流派.根据参考轨迹获得方法的不同,参考轨迹法又分为步行数据法、中枢模式发生器法和动力学模型法.自然动力学法也可分为被动动力学法和虚拟模型法.在总结两大流派研究进展的基础上,分析了它们各自的优势和不足,指出了今后工作的重点,即参考轨迹法需要提高步行效率和轨迹的生成速度,而自然动力学法需要增加功能.最后分析了强制学习技术在步态综合中应用的适应性和多自由度造成的组合爆炸问题. 展开更多
关键词 两足机器人 步态 强制学习 参考轨迹法 自然动力学法
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