四足机器人腾空跳跃的轨迹优化与控制方法

1

作者 张秀丽 赵浩宇 +1 位作者 吴佳宁 许鹏 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期161-170,共10页

针对四足机器人难以跨越大尺寸障碍物的问题,提出了一种仿生腾空跳跃的轨迹优化控制方法 .首先,对马里努阿犬的越障运动进行测试和仿生学分析,得到腾空跳跃的参考轨迹.其次,根据摩擦锥、轨迹平滑、运动学和动力学等约束条件,基于轨迹优... 针对四足机器人难以跨越大尺寸障碍物的问题,提出了一种仿生腾空跳跃的轨迹优化控制方法 .首先,对马里努阿犬的越障运动进行测试和仿生学分析,得到腾空跳跃的参考轨迹.其次,根据摩擦锥、轨迹平滑、运动学和动力学等约束条件,基于轨迹优化的方法对仿生参考轨迹进行离线优化,生成四足机器人的期望跳跃轨迹,得到跳跃所需的足端位置、关节力矩和关节角度序列.再次,设计分阶段的跳跃控制器,采用关节和质心PD(Proportional Derivative)的组合控制策略,实现对期望跳跃轨迹的跟踪,采用变刚度虚拟模型控制实现对落地姿态的调整和足底力的缓冲.最后,在Webots仿真环境中完成了1 m高度的自由落地和跳跃0.75 m高度桌子的仿真实验.研究结果表明:仿生轨迹优化与控制算法能够使四足机器人跳跃大尺寸障碍物并且具有平稳落地的效果,对于提高四足机器人的高性能运动能力以及拓展其应用环境具有参考价值. 展开更多

关键词 四足机器人 仿生学 轨迹优化 跳跃 虚拟模型控制

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可重构仿生四足机器人倾覆后恢复机理与特性研究 被引量：2

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作者 张春燕 刘玉航 +1 位作者 丁兵 杨杰 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期433-441,458,共10页

农业环境起伏多变,边界模糊,大多呈非结构化分布。四足机器人在复杂农业环境中作业时,易出现因倾覆失去运动能力的情况,因此机器人需具备倾覆后自我恢复能力。传统四足机器人倾覆后恢复多数依靠腿部运动来实现,而可重构四足机器人,可通... 农业环境起伏多变,边界模糊,大多呈非结构化分布。四足机器人在复杂农业环境中作业时,易出现因倾覆失去运动能力的情况,因此机器人需具备倾覆后自我恢复能力。传统四足机器人倾覆后恢复多数依靠腿部运动来实现,而可重构四足机器人,可通过躯干与腿部协调运动来实现倾覆后自我恢复。本文基于可重构躯干构型多变,得到了多种仿生形态的可重构四足机器人,规划了基于可重构理论的倾覆后恢复机理。对比倾覆后可重构机器人利用躯干拱起折叠和单侧翻转折叠两种恢复方式,分析R1型、R2型可重构四足机器人恢复的运动特性。利用软件ADAMS进行仿真,对仿真数据进行分析,证明了可重构躯干比刚性躯干更有效地减少了恢复过程中的冲击。最后设计样机并进行实验,验证机理实施的可行性与稳定性,研究结果表明其可降低实现静态自我恢复的难度。 展开更多

关键词 四足机器人 可重构 仿生 倾覆 恢复

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浅析BigDog四足机器人 被引量：76

3

作者 丁良宏 王润孝 +1 位作者 冯华山 李军 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期505-514,共10页

根据BigDog四足机器人目前已经公开的技术资料,对BigDog机器人的整体概况和主要核心技术点进行了分析。机械系统重点分析了BigDog的结构特性和运动特性,以及由此产生的高功率密度问题;通过剖析BigDog液压驱动系统基本构成,发现结构仿生... 根据BigDog四足机器人目前已经公开的技术资料,对BigDog机器人的整体概况和主要核心技术点进行了分析。机械系统重点分析了BigDog的结构特性和运动特性,以及由此产生的高功率密度问题;通过剖析BigDog液压驱动系统基本构成,发现结构仿生的缺陷限制了BigDog机动性能的进一步提升。研究表明,复杂地形条件下BigDog的运动控制首先取决于姿态的检测和地形的感知,姿态安全是BigDog实现持续纵向运动的前提条件。基本行走控制算法研究表明,液压系统的输出特性,能良好地满足BigDog的动力需求;通过几种典型的运动状态分析,对BigDog的控制实现过程进行了诠释。因非结构化环境移动机器人的智能性主要取决于导航系统的设计,故重点分析了BigDog的导航系统,特别是全自主导航部分。最后结合课题组四足机器人的研究经历,对四足机器人的研发提出了一些建议。 展开更多

关键词 BigDog四足机器人 液压执行器 仿生学 运动控制 导航 LittleDog

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仿生四足机器人控制系统设计 被引量：16

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作者 苏晓东 罗庆生 +1 位作者 李华师 孙祥溪 《机械设计与制造》 北大核心 2013年第2期16-19,共4页

针对某仿生四足机器人的运动特点和功能要求,采用多个微控制器组建了一种结合了分层式控制系统和分布式控制系统优势的复合式控制系统。设计了以决策控制器、步态生成器和执行驱动器构成的三层式硬件系统及相应的外设接口,并采用模块化... 针对某仿生四足机器人的运动特点和功能要求,采用多个微控制器组建了一种结合了分层式控制系统和分布式控制系统优势的复合式控制系统。设计了以决策控制器、步态生成器和执行驱动器构成的三层式硬件系统及相应的外设接口,并采用模块化的设计思想开发了相应的系统软件。从而构成了一套体积小、功耗低、集成度高、实时性好的硬件控制系统平台。在该控制系统中,通信模块应用双口RAM技术及CAN总线网络实现各层之间实时有效的信息传递。最后,分别进行了CAN总线通信测试实验和电机控制性能测试实验。实验结果表明,该控制系统工作性能稳定、信息读取可靠、动态响应快捷,能够很好地满足仿生四足机器人的运动控制要求。 展开更多

关键词 仿生四足机器人 控制系统 CAN总线 双口RAM

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基于力控制模式的四足仿生机器人的动力学仿真 被引量：6

5

作者 陈培华 曹其新 马宏绪 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第A01期107-111,共5页

针对四足仿生机器人,研究了基于力控制模式下的四足仿生机器人的动力学仿真实现方法.首先利用虚拟现实建模语言对四足仿生机器人进行仿真模型的建立和有关参数的定义;然后对四足仿生机器人按照空间向量代数建立运动学方程;接着,采用迭... 针对四足仿生机器人,研究了基于力控制模式下的四足仿生机器人的动力学仿真实现方法.首先利用虚拟现实建模语言对四足仿生机器人进行仿真模型的建立和有关参数的定义;然后对四足仿生机器人按照空间向量代数建立运动学方程;接着,采用迭代牛顿-欧拉算法对四足仿生机器人进行逆动力学分析,以求得在力控制模式下的动力学仿真所需的各关节驱动扭矩,并建立了基于机器人中间件的动力学仿真系统.最后,通过四足仿生机器人在对角小跑步态下的动力学仿真实验,验证了该方法的有效性和实用性. 展开更多

关键词 力控制模式 四足仿生机器人 逆动力学 动力学仿真

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仿生四足机器人运动学与动力学仿真分析 被引量：8

6

作者 宫赤坤 张吉祥 袁立鹏 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2017年第9期1-4,共4页

为了提高四足机器人的设计效率和设计的可靠性,缩短四足机器人研发周期,文章采用虚拟仿真技术对四足机器人进行仿真研究。文章对虚拟样机进行机构运动学与动力学分析,建立仿生四足机器人的运动学方程及拉格朗日动力学方程,利用三维建模... 为了提高四足机器人的设计效率和设计的可靠性,缩短四足机器人研发周期,文章采用虚拟仿真技术对四足机器人进行仿真研究。文章对虚拟样机进行机构运动学与动力学分析,建立仿生四足机器人的运动学方程及拉格朗日动力学方程,利用三维建模软件pro/E建立实体模型导入到ADAMS中进行系统仿真,采用对角小跑步态,通过仿真结果验证了运动学和动力学数学建模的正确性,分析了影响机器人动态稳定性因素,为物理样机的设计提供了理论依据。 展开更多

关键词 仿生四足机器人 运动学 动力学 仿真分析

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具有弹性阻尼环节的四足仿生机器人步行腿研究 被引量：6

7

作者 赵茜 王润孝 +1 位作者 李军 路新亮 《组合机床与自动化加工技术》 2008年第3期10-12,15,共4页

基于仿生学,研制了一种具有弹性阻尼环节的步行腿机构并应用于四足仿生机器人中。介绍步行腿的总体设计方案;分析弹性阻尼环节的机械结构和工作原理并对其进行数学建模和动力学分析。以同侧步态为例,运用Pro/E分别对刚性腿和弹性腿进行... 基于仿生学,研制了一种具有弹性阻尼环节的步行腿机构并应用于四足仿生机器人中。介绍步行腿的总体设计方案;分析弹性阻尼环节的机械结构和工作原理并对其进行数学建模和动力学分析。以同侧步态为例,运用Pro/E分别对刚性腿和弹性腿进行了建模,并通过Adams对建立的模型进行了仿真分析。仿真结果表明该机构的应用能有效缓解四足仿生机器人在动态行走时地面对其产生的冲击。 展开更多

关键词 机器人 四足 仿生 步行腿 弹性阻尼环节 ADAMS

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四足机器人气动人工肌肉驱动的仿生柔性机体动力学分析 被引量：11

8

作者 雷静桃 俞煌颖 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期1688-1693,1699,共7页

基于四足生物动态步行时其柔性机体辅助腿机构的运动机理,设计了一种由气动人工肌肉、仿生脊柱、前机体和后机体组成的四足机器人仿生柔性机体.采用几何法分析仿生柔性机体运动学,建立四足机器人转向时仿生柔性机体弯曲角与气动人工肌... 基于四足生物动态步行时其柔性机体辅助腿机构的运动机理,设计了一种由气动人工肌肉、仿生脊柱、前机体和后机体组成的四足机器人仿生柔性机体.采用几何法分析仿生柔性机体运动学,建立四足机器人转向时仿生柔性机体弯曲角与气动人工肌肉长度变化间的关系,通过控制气动人工肌肉长度以控制机体弯曲.基于浮动坐标法和动量矩定理进行仿生柔性机体刚柔耦合动力学建模,对比分析了不同机体刚度下机体弯曲所需气动人工肌肉驱动力.设计仿生柔性机体弯曲控制实验系统,采用PID控制算法进行机体弯曲实验分析.四足机器人的仿生柔性机体分析,为提高其非结构化环境机动性奠定了基础. 展开更多

关键词 四足机器人 气动人工肌肉 仿生柔性机体 刚柔耦合 动力学

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仿生四足机器人嵌入式控制系统设计与实验分析 被引量：7

9

作者 李锦方 王鹏 +1 位作者 俞志伟 戴振东 《科学技术与工程》 北大核心 2014年第23期87-91,共5页

仿生设计一款小型的单腿具有四自由度的仿生四足机器人,开展机器人运动学正逆解分析。基于ARM Cortex-M3内核的嵌入式芯片建立了机器人控制系统。该控制系统以半双工串口通讯方式向各个关节数字舵机发送步态数据包,控制舵机转动角度值,... 仿生设计一款小型的单腿具有四自由度的仿生四足机器人,开展机器人运动学正逆解分析。基于ARM Cortex-M3内核的嵌入式芯片建立了机器人控制系统。该控制系统以半双工串口通讯方式向各个关节数字舵机发送步态数据包,控制舵机转动角度值,从而精确地控制四足机器人的稳定协调运动。实验结果表明:机器人在行走过程中机身的横滚角、俯仰角、偏航角(RPY角)变化较小,运动较为平稳,验证了机器人运动学正逆解准确性;以及所设计的嵌入式控制系统能较为精确地控制四足机器人运动,实现稳定的四足行走。该小型的嵌入式控制系统具有运算处理速度快、外设可扩展性和存储能力强的优点,满足仿生四足机器人智能算法、低功耗运动要求。 展开更多

关键词 仿生四足机器人 ARM Cortex—M3 嵌入式控制系统

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可实现自动翻正的仿生四足机器人的设计与分析 被引量：3

10

作者 朱红生 李露 +1 位作者 唐火红 徐慧 《机械设计》 CSCD 北大核心 2018年第1期51-56,共6页

针对四足机器人从空中无意跌落或被空投时的姿态调整及安全着陆问题,设计了一种可以实现自动翻正和落地缓冲的仿生四足机器人;建立了双刚体运动学模型,推导了转身率与弯曲角之间的关系;以能量耗散最小为优化目标,建立了优化问题的数学模... 针对四足机器人从空中无意跌落或被空投时的姿态调整及安全着陆问题,设计了一种可以实现自动翻正和落地缓冲的仿生四足机器人;建立了双刚体运动学模型,推导了转身率与弯曲角之间的关系;以能量耗散最小为优化目标,建立了优化问题的数学模型,求解了最优输入速度及对应的能量;在此基础上,设计了含有3个电机的机器人样机,分析了整个翻身落地过程的动作时序,建立了动力学模型并进行了仿真。仿真结果表明,该机器人结构及输入参数可以实现自动翻正,设计的腿部弹簧有助于避免机器人翻倒,减小了落地碰撞的加速度,起到了落地缓冲作用。文中设计与分析过程为可实现自动翻正的仿生四足机器人的研发提供了参考。 展开更多

关键词 仿生四足机器人 自动翻正 运动学建模 动力学仿真

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基于ADAMS的四足仿生机器人单腿结构设计 被引量：7

11

作者 常同立 郭志鹏 +2 位作者 刘思宇 潘正琦 和建增 《液压与气动》 北大核心 2017年第11期41-45,共5页

利用ADAMS软件虚拟样机技术,设计了液压驱动的四足仿生机器人单腿机械结构。通过分析四足哺乳类动物身体结构及运动特性,设计了仿生机器人的机械机构,确定了机器人腿部自由度配置,建立了仿真模型。根据动物的实际运动步态,规划并设计了... 利用ADAMS软件虚拟样机技术,设计了液压驱动的四足仿生机器人单腿机械结构。通过分析四足哺乳类动物身体结构及运动特性,设计了仿生机器人的机械机构,确定了机器人腿部自由度配置,建立了仿真模型。根据动物的实际运动步态,规划并设计了静步态及对角小跑两种步态,进行了逆动力学仿真,得到关节等关键部位输出数据。在仿真实验的基础上,设计了液压作动器的关键参数及四足仿生机器人单腿机械结构。 展开更多

关键词 四足机器人 液压 仿真 结构设计 仿生

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四足仿生移动平台车载液压动力系统设计 被引量：5

12

作者 蒋云峰 许威 姚其昌 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第S1期80-85,共6页

四足仿生移动平台车载液压动力系统是机器人室外行走的动力来源。为设计四足仿生移动平台高功率密度的车载液压动力系统,根据四足仿生移动平台外接液压泵站试验所获得的试验数据,精确地计算车载液压系统的流量和蓄能器的容积参数。在对... 四足仿生移动平台车载液压动力系统是机器人室外行走的动力来源。为设计四足仿生移动平台高功率密度的车载液压动力系统,根据四足仿生移动平台外接液压泵站试验所获得的试验数据,精确地计算车载液压系统的流量和蓄能器的容积参数。在对液压系统流量分析的基础上,计算车载液压系统连接管路的相关参数。考虑系统中伺服阀和变量泵对油液的清洁度非常敏感,提出车载液压系统的污染控制措施。设计的高功率密度的车载液压动力系统已实现四足仿生移动平台的室外行走功能。 展开更多

关键词 控制科学与技术 机器人 四足仿生移动平台 液压驱动 车载液压系统

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参数摄动对四足机器人液压驱动单元位置控制特性影响 被引量：2

13

作者 孔祥东 俞滨 +2 位作者 权凌霄 秦春艳 吴柳杰 《机电工程》 CAS 2013年第10期1169-1177,共9页

高性能四足仿生机器人的设计要求驱动其关节运动的液压驱动单元具有良好的动态特性,但由于液压驱动单元工作参数摄动和其固有的复杂非线性,使得多数情况下液压驱动单元的控制性能受到制约。采用机理建模方法,针对四足机器人采用的一种... 高性能四足仿生机器人的设计要求驱动其关节运动的液压驱动单元具有良好的动态特性,但由于液压驱动单元工作参数摄动和其固有的复杂非线性,使得多数情况下液压驱动单元的控制性能受到制约。采用机理建模方法,针对四足机器人采用的一种对称阀控制对称缸的液压驱动单元结构,综合考虑控制器饱和特性、伺服阀压力-流量非线性、伺服缸活塞初始位置变化、库伦摩擦非线性等因素的影响,建立了液压驱动单元非线性数学模型,给出了其液压固有频率和阻尼比表达式;运用Matlab/Simulink软件系统搭建了其非线性仿真模型,在相同工况下,分析了不同控制器比例增益的液压驱动单元位移阶跃响应的仿真及试验结果,以验证仿真模型;并搭建了液压驱动单元性能测试试验台,通过仿真与试验分析,进一步研究了控制器比例增益、系统供油压力、液压驱动单元初始位移、负载力、负载质量、负载刚度对液压驱动单元动态特性的作用机理和影响规律。研究结果表明,建立的非线性数学模型准确、实用,且以上参数的改变均会对液压驱动单元位置控制特性产生不同程度的影响,其影响规律可为四足仿生机器人液压驱动单元控制器参数的在线优化奠定基础。 展开更多

关键词 四足仿生机器人 液压驱动单元 对称阀控制对称缸 非线性数学模型 位置控制特性

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爬行类四足仿生机器人的数字化建模与应用 被引量：2

14

作者 王良文 李群涛 +2 位作者 王新杰 过金超 王才东 《轻工学报》 CAS 2016年第2期87-96,共10页

爬行类四足仿生机器人具有冗余驱动的特征,其正运动学分析位移过程十分困难.基于四足步行机器人构型爬行类四足仿生机器人数字化模型的建模技术为:通过数字模型,驱动机器人的尺寸与主动关节角度,使机器人运动到相应位置.在确定了机器人... 爬行类四足仿生机器人具有冗余驱动的特征,其正运动学分析位移过程十分困难.基于四足步行机器人构型爬行类四足仿生机器人数字化模型的建模技术为:通过数字模型,驱动机器人的尺寸与主动关节角度,使机器人运动到相应位置.在确定了机器人模型的位置和姿态后,进行草图绘制建立坐标系.利用Solid Works中的测量函数,进行参数的测定,结合齐次变化矩阵,可以获得机器人位置和姿态的解.该方法用于机器人的运动学分析时,不需要进行详细的运动学公式的推导,只需要明确机器人各个零部件之间的约束关系,确定主动约束和被动约束即可.该方法的思想可以广泛应用于具有冗余驱动的机构运动分析中. 展开更多

关键词 爬行类四足仿生机器人 机器人构型 数字化模型 冗余驱动

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基于SCS的四足仿生机器人运动仿真平台 被引量：1

15

作者 张秀丽 龚加庆 刘虎 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期23-28,共6页

SCS(Simulation Construction Set)是Yobotics公司开发的对机械设备、仿生机械系统等复杂的多刚体系统进行运动仿真的软件包.基于SCS开发出一套面向四足仿生机器人的专用运动仿真平台,包括四足仿生机器人机构建模、基于VMC(Virtual Mode... SCS(Simulation Construction Set)是Yobotics公司开发的对机械设备、仿生机械系统等复杂的多刚体系统进行运动仿真的软件包.基于SCS开发出一套面向四足仿生机器人的专用运动仿真平台,包括四足仿生机器人机构建模、基于VMC(Virtual Model Control)的动力学建模、地面接触模型及环境建模和数据处理模块设计.利用该仿真平台对一款16自由度四足仿生机器人的动态行走进行了仿真.结果表明:仿真过程流畅、快速、机器人行走平稳,验证了该仿真平台的实用性和可靠性. 展开更多

关键词 四足仿生机器人 仿真平台 运动仿真 仿真开发包

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一种仿生四足机器人腿部机构的运动学分析与验证 被引量：5

16

作者 王晓磊 刘祥 张强池 《机械设计与制造》 北大核心 2023年第2期286-289,294,共5页

提出了一种用于仿生四足机器人的新型串并混联腿部机构。首先介绍了四足机器人的结构组成,然后基于矢量分析法推导了该串并混联腿部机构的运动学正解与反解方程,并采用蒙特卡洛法求解了机器人腿部机构的工作空间,求出腿机构的速度雅克... 提出了一种用于仿生四足机器人的新型串并混联腿部机构。首先介绍了四足机器人的结构组成,然后基于矢量分析法推导了该串并混联腿部机构的运动学正解与反解方程,并采用蒙特卡洛法求解了机器人腿部机构的工作空间,求出腿机构的速度雅克比矩阵。最后引入基于零冲击原则的足端轨迹,采用Adams软件对机器人单腿模型进行了虚拟样机仿真。仿真结果表明:各驱动电缸的速度变化曲线与理论计算结果一致,误差在±1×10^(-3)m/s范围内,验证了机器人运动学模型的正确性,间接验证了机器人位置方程和工作空间求解的正确性,为腿部机构的静力学分析和动力学分析及整机结构优化奠定了基础。 展开更多

关键词 仿生四足机器人 串并混联机构 运动学分析 工作空间 蒙特卡洛法

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柔索驱动仿生机体弯曲动力学建模与仿真 被引量：1

17

作者 雷静桃 蒋运旗 吴启帆 《高技术通讯》 北大核心 2017年第8期735-743,共9页

基于四足生物躯体运动机理,提出一种柔索驱动的四足机器人仿生机体。它由前机体、后机体、仿生脊柱和柔索驱动组件组成,可实现仿生机体的侧向和上下俯仰弯曲。采用坐标变换法进行了该仿生机体的运动学分析;基于拉格朗日法和浮动坐标系... 基于四足生物躯体运动机理,提出一种柔索驱动的四足机器人仿生机体。它由前机体、后机体、仿生脊柱和柔索驱动组件组成,可实现仿生机体的侧向和上下俯仰弯曲。采用坐标变换法进行了该仿生机体的运动学分析;基于拉格朗日法和浮动坐标系法进行了仿生机体动态弯曲的刚柔耦合动力学分析,确定了仿生机体弯曲所需柔索驱动力,对比分析了不同刚度机体的动态弯曲特性。基于虚拟样机技术进行了仿生机体弯曲仿真分析,验证了理论分析的正确性,为提高四足机器人在非结构化环境中的机动性的研究奠定了理论基础。 展开更多

关键词 四足机器人 柔索驱动 仿生机体 变刚度 刚柔耦合 动力学

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四足仿生机器人仿生足端轨迹规划研究 被引量：16

18

作者 马慧姝 刘艳霞 +1 位作者 方建军 罗大为 《东北师大学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2019年第3期66-71,共6页

基于自主设计的电驱四足仿生机器人实物本体,借鉴仿生学思想,提出一种基于哺乳动物运动轨迹的仿生步态策略来规划四足机器人足端轨迹.该方法首先利用视频分析技术提取四足哺乳动物大型犬在平坦地面以Trot步态行走时的骨骼三维数据,将获... 基于自主设计的电驱四足仿生机器人实物本体,借鉴仿生学思想,提出一种基于哺乳动物运动轨迹的仿生步态策略来规划四足机器人足端轨迹.该方法首先利用视频分析技术提取四足哺乳动物大型犬在平坦地面以Trot步态行走时的骨骼三维数据,将获取的数据建立足端点坐标系;然后利用三次曲线拟合方法生成轨迹线,获得拟合度高、稳定性强、更加接近四足哺乳动物的实际运动状态的足端轨迹方程;最后通过Matlab软件进行仿真.实验结果表明,基于仿生步态策略驱动控制下,电驱四足仿生机器人行走过程连续平稳,足端轨迹平滑,仿生度高,比传统函数轨迹规划方法具有更好的性能,证明了该足端轨迹规划方法的合理性和有效性. 展开更多

关键词 四足机器人 仿生 足端轨迹规划 曲线拟合 三次B样条

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基于Arduino控制的气动软体仿生四足机器人结构设计及步态规划 被引量：23

19

作者 陈阳 徐晓丹 李向攀 《液压与气动》 北大核心 2020年第5期86-90,共5页

随着机器人工作范围越来越广泛,运行环境情况也更加复杂,为了解决传统刚性连杆多足机器人对环境适应性不足,设计一种采用柔性材料、基于Arduino平台控制的气动仿生四足机器人。机器人本体采用16根气动人工肌肉进行驱动,单腿配置采用菱... 随着机器人工作范围越来越广泛,运行环境情况也更加复杂,为了解决传统刚性连杆多足机器人对环境适应性不足,设计一种采用柔性材料、基于Arduino平台控制的气动仿生四足机器人。机器人本体采用16根气动人工肌肉进行驱动,单腿配置采用菱形布局的4根气动人工肌肉,模拟生物肌肉驱动通过气动人工肌肉组对以充放气实现的拉伸力摆动四足。通过Arduino编程协调16个开关量的先后顺序改变三位五通电磁阀的工作位来控制四条腿的摆动顺序,从而对机器人进行步态规划,并通过相关实验实现了多种步态动作模式。 展开更多

关键词 气动软体驱动器 软体机器人 ARDUINO 仿生四足机器人 步态规划

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四足机器人仿生腿结构特性及其控制系统研究 被引量：7

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作者 黄林考 谭跃刚 +1 位作者 David Nicolas Torres Barrera 赵东升 《机械设计与制造》 北大核心 2018年第A01期150-153,共4页

针对四足机器人整机对单个支撑腿的要求,对机械腿结构特性和控制系统展开研究。基于对四足动物腿部生理结构分析,提出具有两个主动关节和一个被动关节的四足机器人仿生腿结构,并完成运动学特性分析。通过分析仿生四足机器人控制系统功... 针对四足机器人整机对单个支撑腿的要求,对机械腿结构特性和控制系统展开研究。基于对四足动物腿部生理结构分析,提出具有两个主动关节和一个被动关节的四足机器人仿生腿结构,并完成运动学特性分析。通过分析仿生四足机器人控制系统功能与性能要求,提出具有开放性、模块化和结构紧凑特点的仿生四足机器人控制系统方案,基于DSP设计并实现仿生腿控制系统。实验证明仿生腿结构合理,控制系统稳定可靠且具有良好的扩展性,仿生腿系统可作为下层模块集成到仿生四足机器人系统。 展开更多

关键词 四足机器人 仿生腿 控制系统 结构特性

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