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脊柱型四足机器人运动学建模及对角小跑步态规划
被引量：
7
1
作者
韦中
宋光明
+4 位作者
孙慧玉
乔贵方
戚奇恩
何淼
宋爱国
《东南大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第6期1019-1025,共7页
针对四足机器人在常规对角小跑步态中绕对角支撑线的翻转力矩会导致机器人失衡问题,在运动学建模和失衡原因分析的基础上提出了2种新颖的对角小跑步态规划方法:叠加腿部侧摆运动的对角小跑步态和叠加脊柱偏航摆动的对角小跑步态.前者引...
针对四足机器人在常规对角小跑步态中绕对角支撑线的翻转力矩会导致机器人失衡问题,在运动学建模和失衡原因分析的基础上提出了2种新颖的对角小跑步态规划方法:叠加腿部侧摆运动的对角小跑步态和叠加脊柱偏航摆动的对角小跑步态.前者引入腿的侧摆关节的运动调节支撑腿足端轨迹,后者增加脊柱偏航关节的运动调节机器人的重心并保持足端轨迹不变,这2种方法均使机器人重心在整个对角小跑步态周期位于对角支撑线上.仿真结果显示,相比于常规对角小跑步态和足端轨迹后移的对角小跑步态,提出的对角小跑步态规划方法显著提高了机器人运动的稳定性.此外,提出的规划方法在存在模型误差时具有鲁棒性.
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关键词
四足机器人
运动学建模
对角小跑
步态规划
脊腿协调运动
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职称材料
脊柱型四足机器人粗糙可变地形对角小跑运动控制
被引量：
7
2
作者
韦中
宋光明
+2 位作者
乔贵方
何淼
宋爱国
《东南大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第2期385-394,共10页
为了实现脊柱型四足机器人在粗糙可变地形上的对角小跑运动,在运动学分析的基础上提出了基于中枢模式发生器的控制方法,包括步态规划、地面倾角估计、姿态控制、碰撞反射、踏空反射和侧向步反射6个模块.步态规划生成控制机器人运动的腿...
为了实现脊柱型四足机器人在粗糙可变地形上的对角小跑运动,在运动学分析的基础上提出了基于中枢模式发生器的控制方法,包括步态规划、地面倾角估计、姿态控制、碰撞反射、踏空反射和侧向步反射6个模块.步态规划生成控制机器人运动的腿部和脊柱关节信号;地面倾角估计估计地形倾角,并根据倾角调节规划的足端轨迹;姿态控制控制机体和地面保持平行并控制机器人的航向角;碰撞反射控制摆动腿在碰到障碍物时可以快速越过并恢复到规划的运动轨迹;踏空反射控制支撑腿在遇到下凹地形时可以快速撑地并恢复到规划的运动轨迹;侧向步反射抵消外力的影响,防止机器人侧向倾覆.通过控制机器人在不同地形运动可以分步调节并确定各模块的控制参数.仿真结果显示,利用提出的控制方法脊柱型四足机器人可以顺利通过包含外力干扰、台阶、斜坡和楼梯的结构化地形,以及由不同角度随机排列直角三角体模拟的粗糙地形、由不同角度随机排列直角三角体和球形颗粒模拟的粗糙可变地形.
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关键词
四足机器人
主动脊柱
对角小跑
中枢模式发生器
粗糙地形
可变地形
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职称材料
题名
脊柱型四足机器人运动学建模及对角小跑步态规划
被引量：
7
1
作者
韦中
宋光明
孙慧玉
乔贵方
戚奇恩
何淼
宋爱国
机构
东南大学
仪器科学与工程学院
东南大学
生物电子学国家
重点
实验室
东南大学江苏省远程测控技术重点实验室
南京工程学院自动化学院
出处
《东南大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第6期1019-1025,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(61375076)
东南大学优秀博士学位论文培育基金资助项目(YBJJ1794)
文摘
针对四足机器人在常规对角小跑步态中绕对角支撑线的翻转力矩会导致机器人失衡问题,在运动学建模和失衡原因分析的基础上提出了2种新颖的对角小跑步态规划方法:叠加腿部侧摆运动的对角小跑步态和叠加脊柱偏航摆动的对角小跑步态.前者引入腿的侧摆关节的运动调节支撑腿足端轨迹,后者增加脊柱偏航关节的运动调节机器人的重心并保持足端轨迹不变,这2种方法均使机器人重心在整个对角小跑步态周期位于对角支撑线上.仿真结果显示,相比于常规对角小跑步态和足端轨迹后移的对角小跑步态,提出的对角小跑步态规划方法显著提高了机器人运动的稳定性.此外,提出的规划方法在存在模型误差时具有鲁棒性.
关键词
四足机器人
运动学建模
对角小跑
步态规划
脊腿协调运动
Keywords
quadruped robot
kinematic modeling
trot
gait planning
coordinated motion of spine and legs
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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职称材料
题名
脊柱型四足机器人粗糙可变地形对角小跑运动控制
被引量：
7
2
作者
韦中
宋光明
乔贵方
何淼
宋爱国
机构
东南大学
仪器科学与工程学院
东南大学
生物电子学国家
重点
实验室
东南大学江苏省远程测控技术重点实验室
出处
《东南大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第2期385-394,共10页
基金
国家自然科学基金资助项目(61375076)
东南大学优秀博士学位论文培养基金资助项目(YBJJ1794).
文摘
为了实现脊柱型四足机器人在粗糙可变地形上的对角小跑运动,在运动学分析的基础上提出了基于中枢模式发生器的控制方法,包括步态规划、地面倾角估计、姿态控制、碰撞反射、踏空反射和侧向步反射6个模块.步态规划生成控制机器人运动的腿部和脊柱关节信号;地面倾角估计估计地形倾角,并根据倾角调节规划的足端轨迹;姿态控制控制机体和地面保持平行并控制机器人的航向角;碰撞反射控制摆动腿在碰到障碍物时可以快速越过并恢复到规划的运动轨迹;踏空反射控制支撑腿在遇到下凹地形时可以快速撑地并恢复到规划的运动轨迹;侧向步反射抵消外力的影响,防止机器人侧向倾覆.通过控制机器人在不同地形运动可以分步调节并确定各模块的控制参数.仿真结果显示,利用提出的控制方法脊柱型四足机器人可以顺利通过包含外力干扰、台阶、斜坡和楼梯的结构化地形,以及由不同角度随机排列直角三角体模拟的粗糙地形、由不同角度随机排列直角三角体和球形颗粒模拟的粗糙可变地形.
关键词
四足机器人
主动脊柱
对角小跑
中枢模式发生器
粗糙地形
可变地形
Keywords
quadruped robot
active spine
trotting
central pattern generator(CPG)
rough terrain
deformable terrain
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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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
脊柱型四足机器人运动学建模及对角小跑步态规划
韦中
宋光明
孙慧玉
乔贵方
戚奇恩
何淼
宋爱国
《东南大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
7
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
脊柱型四足机器人粗糙可变地形对角小跑运动控制
韦中
宋光明
乔贵方
何淼
宋爱国
《东南大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
7
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