足端
- 足式機器人足力及平衡控制方法設計
過機身全向運動和足端軌跡算法實現(xiàn)。位置控制內(nèi)環(huán)使用基于關節(jié)轉(zhuǎn)角的PID 控制器來維持機器人的基本轉(zhuǎn)角控制。當機器人腿部由擺動狀態(tài)進入支撐狀態(tài)時，通過力傳感器實時采集的足端受力，以阻抗控制器實現(xiàn)對足端受力的實時控制，同時通過IMU 采集的機身高度和機身姿態(tài)數(shù)據(jù)利用PID 控制機身，這三環(huán)反饋控制共同作用實現(xiàn)在觸地過程中受力穩(wěn)定，機身平穩(wěn)，高度可控的運動效果。2.足力控制方法一般而言，地面模型可以簡化為單自由度的質(zhì)量-彈簧-阻尼系統(tǒng)[3]，模型如圖2所示。但是
中國科技縱橫 2023年6期2023-05-30
- 基于MATLAB 和Adams 的四足機器人步態(tài)規(guī)劃設計
；O3點為機器人足端腳尖位置，它作為坐標系{O3}的原點，位于沿著坐標系{O2}的Z 軸方向平移L2位置。機器人的D-H 參數(shù)表2 所示。建立模型如圖3。圖3 機器人的腿部建模和整體結構建模表2 機器人單腿D-H 參數(shù)表其中，ai-1為兩旋轉(zhuǎn)軸的公共法線的距離；αi-1為垂直于ai-1所在平面內(nèi)兩旋轉(zhuǎn)軸的夾角；di為兩連桿之間的距離；θi為兩連桿公垂線的夾角[3]。2 運動學原理2.1 運動學基本概念步態(tài)是指機器人步行過程中，每條腿按照一定的規(guī)律運動，各腿
科學技術創(chuàng)新 2023年5期2023-03-30
- 可重構閉鏈步行平臺的設計與越障策略研究
引言足式機器人足端與地面離散接觸，具有良好的地形適應能力，面對山地、丘陵等非結構化路面，可代替人類完成偵察、排爆、救援等艱難任務[1]，在山地物資運輸和災難救援等領域具有廣闊的應用前景[2]。足式機器人腿部結構有開鏈式和閉鏈式。開鏈式腿機構移動平臺具備突出的機動性能，如波士頓動力公司研發(fā)的BigDog[3]、SpotMini[4]和LS3，其中BigDog采用液壓驅(qū)動，自重154 kg，負載50 kg，最快移動速度為11.16 km/h；SpotMini
中國機械工程 2023年5期2023-03-22
- 一種仿生四足機器人腿部機構的運動學分析與驗證
并聯(lián)機構機械腿的足端與動力輸入端存在多條支鏈，使得機械腿的結構更加穩(wěn)定，具有更強的負載能力，但工作空間相對較?。?0］。串并混聯(lián)機構機械腿同時綜合了串聯(lián)機構和并聯(lián)機構的優(yōu)點，既具有較高的承載能力，運動的靈活性也相對純并聯(lián)機構要強，可以得到較好的運動學與動力學性能［11］，因此有研究人員將串并混聯(lián)機構引入四足機器人腿部構型中，如文獻［12］開發(fā)的三種串并混聯(lián)式機械腿，并在樣機的基礎上證實了串并混聯(lián)機械腿的優(yōu)越性。為拓展串并混聯(lián)機構在四足機器人中的應用，這里提
機械設計與制造 2023年2期2023-02-27
- 四足機器人腿部結構設計與分析
tlab對機器人足端的運動空間進行分析，繪出足端運動空間云圖。最后，通過速度分析和靜力學分析，得出機器人各個關節(jié)的額定轉(zhuǎn)矩，驗證該機構的可行性。四足機器人；結構設計；運動學分析；靜力學分析引言隨著人類文明的進步，人們在執(zhí)行一些危險性較高、難以執(zhí)行的任務時，更希望通過機器人代替人們來執(zhí)行，如在抗震救災、高空作業(yè)、污染土壤水質(zhì)取樣等許多方面。其中，四足機器人憑借其優(yōu)越的避障能力，高效的機動性，超高的靈活性，越來越受到人們的青睞[1]。然而目前四足機器人的負載重
大眾科技 2022年11期2023-01-31
- 改進模糊算法的六足機器人自主導航研究
2]。因此對單腿足端運動學分析尤為重要?；趩瓮?span id="syggg00" class="hl">足端運動學分析，求解出足端工作空間，采用復合擺線作為足端運動軌跡，由此計算得出的越障最大高度將作為六足機器人移動方式選擇的重要參考。采用雙目視覺圖像尺寸測量的方法來獲取障礙物高度信息，該方法使用雙目相機拍攝航向障礙物，獲取左右相機對應的兩張圖片，獲取障礙物頂部和底部匹配點并根據(jù)視差計算測量點的空間位置，準確地測定被測點之間的距離，即障礙物的高度信息[3?4]。針對于六足機器人面對不可逾越障礙物的避障問題，模糊
機械設計與制造 2022年12期2022-12-30
- 基于三次貝塞爾曲線的軌跡規(guī)劃方法
高的研究價值。而足端軌跡研究則是四足機器人運動的基礎。對四足機器人建立了簡化模型，并對單腿的運動學和動力學進行建模。然后在運動學上根據(jù)彈簧負載倒立擺模型選取落腳點，軌跡上選取三次貝塞爾曲線進行改進由彈簧負載倒立擺模型和三次貝塞爾曲線生成足端軌跡，彈簧負載倒立擺模型獲取足端落地平衡點保證機器人支撐相與擺動相切換時的平穩(wěn)。三次貝塞爾曲線結合地形生成規(guī)避障礙物的足端軌跡，對曲線生成方式進行改進使其符合零沖擊步態(tài)的規(guī)劃，在動力學上應用拉格朗日方程獲得了驅(qū)動力矩與足
數(shù)字技術與應用 2022年11期2022-12-05
- 基于Bezier 曲線的四足機器人Trot 步態(tài)優(yōu)化
個部分。合理規(guī)劃足端軌跡有助于減小機器人觸地時的沖擊，減少對機體的傷害；而且足端軌跡對機器人的穩(wěn)定性有著非常大的影響。關于足端軌跡規(guī)劃的方法，田俊等[9]提出了一種基于五次多項式的靜步態(tài)足端軌跡，五次多項式規(guī)劃足端軌跡能夠保證加速度連續(xù)過度，缺點在于加速度處于不斷加速減速的過程中，容易出現(xiàn)加速度過大的問題。馬慧姝等[10]人利用相機拾取生物犬步行時的足端數(shù)據(jù)點，再通過三次B 樣條曲線擬合的方法形成足端軌跡，但規(guī)劃的軌跡曲線不經(jīng)過擬合數(shù)據(jù)的原始點。Liu C
湖南工業(yè)大學學報 2022年5期2022-12-03
- 空間黏附足式爬行機器人的穩(wěn)定性判據(jù)及蠕動步態(tài)
黏附力成為機器人足端與航天器穩(wěn)定接觸的關鍵。工業(yè)中常使用的真空吸附、電磁吸附、濕黏附等接觸方式均無法在空間中使用，而基于范德華力的干黏附材料適用于真空條件和多種材質(zhì)的表面，因此，干黏附足式爬行機器人在空間應用方面得到了廣泛關注。2000年Autumn等發(fā)現(xiàn)壁虎能夠在各種表面上穩(wěn)定黏附是其腳掌上數(shù)百萬根長度為30～130 μm的剛毛產(chǎn)生范德華力累積的結果。2014年，俄羅斯Barabanov等使用“Foton-M4”科學實驗衛(wèi)星搭載了5只壁虎進入外太空，驗證
宇航學報 2022年9期2022-10-15
- 外骨骼足端人機接觸力測量裝置研究
奠定基礎?？梢?，足端人機接觸力測量，是解決下肢外骨骼機器人與人體交互運動靈活性的關鍵。足端人機接觸力測量裝置的設計主要面臨以下挑戰(zhàn)：首先是足地接觸狀態(tài)復雜，足跟觸地、腳掌著地和足趾觸地等多種支撐狀態(tài)，以及路面凹凸不平引起的足底支撐點無規(guī)律變化，對測力裝置的適應性提出較高要求；其次是人在行走過程中，趾關節(jié)存在背屈/跖屈運動，如果采用剛性鞋底結構，將導致穿戴者趾關節(jié)無法彎曲，影響行走穩(wěn)定性和體能消耗[7]；同時外骨骼機器人是穿戴式裝備，過重、過厚的鞋底嚴重影響
機械與電子 2022年9期2022-10-14
- 面向未知地形的四足機器人足端軌跡優(yōu)化
;利用傳感器獲取足端接觸點的地形來調(diào)整機器人姿態(tài)的方法,不足之處在于只能探測接觸過的地形,仍然要依賴機器人控制系統(tǒng)的快速性[11]。以上研究始終依靠四足機器人的快速反應和調(diào)整來適應未知地形對機器人的沖擊,不能從根本上減小對機器人的沖擊。為此,本文提出一種面向未知地形的四足機器人軌跡優(yōu)化方法,將不同地形下的理想足端軌跡分段融合,得到適應多種地形的足端軌跡。1 四足機器人受力分析研究本體為斯坦福的四足機器人Doggo。Doggo采用并聯(lián)式腿部結構,每條腿具有兩
青島大學學報（自然科學版） 2022年3期2022-09-05
- 四足機器人五桿單腿機構性能分析及軌跡規(guī)劃
，同時具有較大的足端工作范圍［2］。針對這些設計要求，目前常見的四足機器人腿部構型有串聯(lián)式、并聯(lián)式以及混聯(lián)式三種，針對不同的構型其具有不同的特性。其中，串聯(lián)式多為開環(huán)關節(jié)連桿機構，由大腿、小腿以及髖關節(jié)組成，仿照四足動物腿部關節(jié)的布置形式有膝式與肘式兩種［3］，如國外某公司開發(fā)的Little Dog、Big Dog 等系列機器人，腿部構型均采用串聯(lián)機構，具有較塊的移動速度，為提高其承載能力采用高輸出功率的液壓驅(qū)動方式［4］，從而導致機器人單腿質(zhì)量較大。對于
機械設計與制造 2022年8期2022-08-19
- 四足機器人足端復合軌跡的優(yōu)化與性能分析*
點問題，而良好的足端軌跡可以增加四足機器人對復雜地形的適應性和穩(wěn)定性，因此四足機器人的軌跡規(guī)劃是研究的重要問題［1-3］。四足機器人的軌跡規(guī)劃通常是在笛卡爾空間或關節(jié)空間中進行的，并且兩者之間存在著映射關系。笛卡爾空間軌跡規(guī)劃能直觀了解足端的運動軌跡，但求解關節(jié)轉(zhuǎn)角的逆運動學計算量很大。關節(jié)空間軌跡規(guī)劃常采用插值的方法，在運算方面有著較好的優(yōu)越性［4-5］。常見的足端軌跡有擺線軌跡和多項式軌跡等方式［6-8］。Yoshihiro Sakakibara 等提
中山大學學報(自然科學版)(中英文) 2022年4期2022-08-05
- 基于四足機器人的全向運動控制與仿真
析了四足機器人的足端軌跡規(guī)劃和全向運動的基本控制算法和動態(tài)仿真方法。1 四足機器人的運動學研究四足機器人的運動學主要研究機器人在空間中的位置、姿態(tài)和足端相對身體之間的運動關系。主要分為從關節(jié)角度控制量解算足端運動特性的正運動學和根據(jù)足端運動規(guī)劃求解關節(jié)角度驅(qū)動的逆運動學分析。同時包括位置、姿態(tài)、速度、加速度等方面的分析[5-6]。1.1 動力學建模通過對四足哺乳動物身體結構的仿生學等效得出了簡單四足機器人結構如圖1所示。每條腿由大腿、小腿和足三個部分組成，
火控雷達技術 2022年2期2022-07-22
- 四足機器人足端復合軌跡運動特性研究*
勢[2]。合理的足端運動軌跡規(guī)劃不僅能保證四足機器人運動效率，還能提高機器人運動平穩(wěn)性[3]，因此針對四足機器人足端軌跡規(guī)劃和運動特性進行研究，具有十分重要意義。國內(nèi)外對四足機器人的足端軌跡規(guī)劃研究，基于機器人在平地運動平穩(wěn)性上考慮多選用簡單的擺線函數(shù)[4]、多項式函數(shù)[5]、橢圓函數(shù)[6]等完整統(tǒng)一的曲線規(guī)劃足端軌跡。本文將綜合考慮機器人運動平穩(wěn)性、運動效率、地形適應能力等方面因素，對機器人足端軌跡進行設計，以運動效率較高的對角步態(tài)運動方式在Adams和
現(xiàn)代機械 2022年3期2022-07-11
- 組合式陸空兩棲機器人的運動規(guī)劃與仿真
底軌跡，使用這種足端軌跡可以使足端在落地時的沖擊為零。文獻[7]通過橢圓足底軌跡得到了機器人對角運動步態(tài)，滿足實際樣機行走需求。而采用貝塞爾曲線為足端軌跡，讓機身進行勻速直線運動，使機器人實現(xiàn)walk步態(tài)。該方法在ADAMS仿真環(huán)境下獲得了較好的運動效果，進而驗證了規(guī)劃的可行性。2 陸空兩棲機器人構型方案2.1 結構特點組合式構型方案是將四旋翼飛行器和四足步行機器人功能進行結合，使其兼具四旋翼飛行器的靈活性和四足步行機器人的超強地面適應能力。它們可以實現(xiàn)結
機械設計與制造 2022年6期2022-06-28
- 一種平面閉鏈腿式機構的尺度參數(shù)優(yōu)化設計
言腿式機器人采用足端離散接觸地面的方式跨越障礙，對非結構化環(huán)境具有很好的適應性，因此在空間探索、戰(zhàn)場偵察、抗災救援等方面具有良好的應用前景[1-3]。其中，基于平面多閉環(huán)連桿機構的腿式機器人具有控制簡單、可靠性高等特點，引起了學術界的廣泛關注[4-7]。在過去的幾十年中，研究人員提出了眾多閉鏈腿式機構[8-12]，如Chebyshev機構、Klann機構、Theo Jansen機構(TJL)等。在此類機構中，TJL可以生成與步行哺乳動物相似的足端軌跡，且該
中國機械工程 2022年11期2022-06-22
- 基于R+(3-CPR)+U混聯(lián)機構的四足機器人運動學分析及軌跡規(guī)劃
器人在移動過程中足端與地面保持平行，可減緩對土壤的壓實。串并混聯(lián)機構兼具并聯(lián)機構和串聯(lián)機構的優(yōu)勢，在足式移動機器人領域的應用越來越多[4-5]。王曉磊等[6]設計了一種串并混聯(lián)四足移動機器人，采用 Lagrange 方程建立了機器人腿部的動力學模型，對該機器人進行了動力學分析；高建設等[7-8]通過3-RRR機構串聯(lián)轉(zhuǎn)動機構作為機器人的腿部結構，設計了一種四足移動機器人，采用D-H法求解了機器人腿部機構的位置反解，并通過ADAMS軟件進行了動力學仿真分析；
機械設計與制造工程 2022年4期2022-05-17
- 基于Simulink/SimMechanics的四足機器人足端軌跡規(guī)劃及動態(tài)仿真分析
人步態(tài)運動規(guī)劃，足端軌跡規(guī)劃的研究成為當今眾多學者研究的熱點，而足端軌跡規(guī)劃的好壞直接影響了四足機器人運動的平穩(wěn)性，機構的使用壽命等。目前應用比較廣泛的足端軌跡規(guī)劃函數(shù)有多項式運動軌跡、橢圓運動函數(shù)、擺線運動函數(shù)等[2]，為了足端軌跡能更好的適應環(huán)境變化，很多研究者都會對這些函數(shù)進行改進。例如，日本學者Yoshihiro SAKAKIBARA[3]等人對正弦函數(shù)存在的缺點進行改進，提出了在前進方向和豎直方向上的加速度采用正弦函數(shù)的方法；韓國漢陽大學的Kye
制造業(yè)自動化 2022年4期2022-05-12
- 基于最優(yōu)時間間隔的足式機器人足端軌跡規(guī)劃＊
210031）足端軌跡直接影響足式機器人的運動平穩(wěn)性[1-2]，是國內(nèi)外學者的研究熱點。利用笛卡爾坐標表示的足端軌跡易于實現(xiàn)地面接觸檢查、避障等功能[3-4]，因此目前足端軌跡規(guī)劃研究主要集中在足端軌跡曲線對運動平穩(wěn)性的影響。如Cho J等[5]考慮到地面對足端的支持力影響，對垂直地面方向的足端軌跡曲線進行了規(guī)劃，提高了機身穩(wěn)定性。Chae K G等[6]優(yōu)化了gallop步態(tài)的騰空相軌跡，降低了運動能耗。王立鵬等[7-8]提出一種零沖擊的足端軌跡規(guī)劃改
制造技術與機床 2022年5期2022-05-12
- 一種新型輪腿四足機器人腿部機構結構參數(shù)優(yōu)化*
電機3驅(qū)動,控制足端的前后和上下移動,整條腿共有3個自由度;輪子安裝在膝關節(jié)處,由電機4進行驅(qū)動,電機4通過同步帶傳動驅(qū)動輪子實現(xiàn)輪式行走。2 腿部機構運動學分析對腿部機構進行運動學分析是研究四足機器人的基礎。因此,此處筆者選取機器人的左前腿為研究對象,進行其腿部機構位置正、反解分析。腿部機構簡圖如圖3所示。圖3 機器人腿機構簡圖r1—桿OA長度,mm;r2—桿BC長度,mm;r3—桿AP長度,mm;r4—桿OA長度,mm;l1—桿AD長度,mm;θ0—O
機電工程 2022年4期2022-04-22
- 多足機器人單腿運動學分析*
卡洛數(shù)值分析法對足端工作空間進行仿真分析；第五節(jié)，對全文進行總結。1 正運動學求解機械腿的正運動學求解：已知連桿幾何參數(shù)及各關節(jié)轉(zhuǎn)角，求足端位置[9]。首先對機械腿進行模型簡化，再采用D-H建模法[10]對該機械腿建立各連桿坐標系，如圖2所示。然后確定D-H參數(shù)，如表1所示。表1 機械腿D-H參數(shù)圖2 機械腿的連桿坐標系根據(jù)連桿坐標系間的變換矩陣，可得腿部連桿坐標系間的變換通式將表1中的數(shù)據(jù)代入（1）中，可得到連桿L1、L2和L3對應的坐標變換矩陣。并且足
南方農(nóng)機 2022年7期2022-04-12
- 基于5次NURBS的六足機器人足端軌跡規(guī)劃
作空間內(nèi)，機器人足端行走過的路徑比較直觀，容易觀察，但是該方法未考慮運動的奇異性，運動需要經(jīng)常計算逆解；二是在關節(jié)空間中，通過運動學逆解方程，將笛卡爾空間中腿部所處的位置時間序列與其關節(jié)空間中的位置時間序列相對應，該方法對關節(jié)的角速度和角加速度有一定程度上的約束，還避免了運動奇異性[1]。在實際研究中，軌跡規(guī)劃有多種方法，例如梯形法、正弦法[2]、多項式以及B樣條[3-4]等。其中，NURBS(非均勻有理B樣條)曲線插值法能保證軌跡規(guī)劃時角度、角速度和角加
湖北工業(yè)大學學報 2022年1期2022-02-28
- 基于VMC仿生四足機器狗步態(tài)設計
常用[6]。3 足端軌跡規(guī)劃足端軌跡規(guī)劃是四足腿部控制達到目標點的前提，根據(jù)目標的位置來確定軌跡的函數(shù)方程中的變量，然后進一步通過方程求出足端坐標，將得到的以時間為函數(shù)變化的坐標通過運動學的逆解得出四足關節(jié)轉(zhuǎn)動所需要的角度，通過循環(huán)程序?qū)崿F(xiàn)周期性的運動，從而精確的實現(xiàn)腿部的運動學控制。為了實現(xiàn)理想的步態(tài)模型，足端軌跡規(guī)劃必須滿足形進時平穩(wěn)，關節(jié)部位沒有交大的沖擊且擺動相抬腿和落地時實現(xiàn)零沖擊且足端軌跡圓滑。時刻足端處于擺動項，～T時刻足端處于支撐相。水平方
電子制作 2022年3期2022-02-17
- 四足機器人單腿系統(tǒng)及其跳躍柔順控制的研究
靈活性的運動，在足端著地時具有大沖擊力的特點[2]。采用剛性的結構形式和常用的位置控制方法往往運動效果不大理想[3]。國內(nèi)外專家學者提出了許多新穎的結構形式和控制方法。在結構上的解決方案主要是通過在單腿上加裝被動元件，如彈簧，阻尼等，使腿部在運動中被動地實現(xiàn)一定的柔順效果，如文獻[4]基于貓的腿部結構設計足式機器人，但這種方法只能應用在單一的結構化環(huán)境中，不具有地形適應性。目前較好的解決方案是在單腿系統(tǒng)的控制方法上采用柔順控制方法，如虛擬模型控制，阻抗控制
機械設計與制造 2022年1期2022-01-27
- 一種用于消防的四足機器人
個自由度。目前的足端的設計主要分為球形足端、圓柱形足端、仿生足端。本文設計的為偽球形足端，偽球形足端擁有和球形足端一樣的環(huán)境適應能力，但在防滑和穩(wěn)定上更勝一籌，如圖。本設計將波士頓動力的無刷電機改用做舵機作為動力，舵機的控制原理較為容易，需要一個20 ms的脈沖周期，本設計使用180°舵機，在 20 ms 的脈沖周期中使用不同占空比的高低電平，不同的占空比對應的角度不同[13-14]，占空比和角度對應比如表 1所示?？刂扑惴Ｐ褪且悦總€腿建立中心點，采用運
科學與生活 2021年25期2021-12-02
- 基于高階多項式的爬游機器人足端軌跡規(guī)劃
動，需要對機器人足端位置進行軌跡規(guī)劃。軌跡規(guī)劃是采用時間序列信息對機器人足端的位置、速度等參數(shù)進行規(guī)劃進而控制機器人足端空間位置與姿態(tài)[5-8]。常用的軌跡規(guī)劃方法有貝塞爾曲線[9-10]、基于遺傳算法的軌跡曲線[11]和B樣條曲線[12]等。通過對機器人足端軌跡進行規(guī)劃，使機械腿運動平滑，減少沖擊和振動，對提高機械腿的穩(wěn)定性、可靠性和工作效率有重要意義。文獻[13] 為了解決機器人在運動過程中機械腿與機體之間存在的互斥力問題，提出了一種當機器人足端處于支
計算機測量與控制 2021年11期2021-12-01
- 基于復合擺線的下肢假肢步態(tài)規(guī)劃及運動仿真
imbs2.2 足端步態(tài)規(guī)劃復合擺線法是足端步態(tài)規(guī)劃中常見的一種方法，因為其位移、速度和加速度在前進和抬起方向上均為正弦函數(shù)，故觸地時地面對足端沖擊力較小，可保證下肢交替運動時更加平穩(wěn)且不易打滑，具有良好的穩(wěn)定性。假設下肢假肢在xy平面運動，足端軌跡可表示為[9](1)式(1)中：r為半徑。x方向的位移、速度、加速度應滿足式(2)約束。(2)y方向應滿足的位移、速度、加速度應滿足式(3)約束。(3)利用MATLAB優(yōu)化工具箱對式(1)～式(3)進行求解，求
科學技術與工程 2021年32期2021-11-23
- 四足機器人Trot步態(tài)規(guī)劃與仿真分析
未考慮四足機器人足端初始位置對Trot 步態(tài)穩(wěn)定性的影響。基于此，本研究針對四足機器人的軌跡規(guī)劃問題展開研究，在運動學分析的基礎上，從足端軌跡優(yōu)化、初始足端位置選擇這兩個方面對四足機器人的Trot步態(tài)進行規(guī)劃，并用Matlab/Simulink 仿真平臺驗證此步態(tài)規(guī)劃的合理性。從而實現(xiàn)四足機器人以Trot步態(tài)相對穩(wěn)定地行走。2 四足機器人結構與運動學方程2.1 四足機器人實體結構四足機器人腿部結構一般分為4 種方式：“全肘式”、“全膝式”、“前膝后肘式”和
湖南工業(yè)大學學報 2021年5期2021-11-01
- 直驅(qū)式四足機器人的結構優(yōu)化設計與研究
以通過解耦身體和足端軌跡達到主動懸掛的效果，在復雜地形的移動效率明顯高于其他類型移動機器人[3]。四足機器人的驅(qū)動方式主要有液壓驅(qū)動、氣動驅(qū)動和電力驅(qū)動[4]，其中，電力驅(qū)動可按驅(qū)動電機有無含齒輪傳動系統(tǒng)的減速器分為非直驅(qū)式和直驅(qū)式。2016年，KENNEALLY等[5]首次提出直驅(qū)式四足機器人的概念，介紹了直驅(qū)式四足機器人高驅(qū)動帶寬和機械效率等優(yōu)點。為了提高奔跑速度，BLACKMAN等[6-7]對直驅(qū)式四足機器人的三角形足端軌跡和步態(tài)進行優(yōu)化，研究了腿部
中國機械工程 2021年18期2021-10-09
- 面對未知坡面的四足機器人足端軌跡仿真研究
計了一種基于控制足端運動軌跡讓機器人實現(xiàn)在斜面上平穩(wěn)運動的方案，并進行了穩(wěn)定裕度分析，綜合機器人的運動連續(xù)性考慮，給出了一個通過控制身體俯仰角來實現(xiàn)斜面連續(xù)平穩(wěn)運動的方法。如圖1，本文設計了一種液壓驅(qū)動的12 自由度四足機器人，通過參考俯仰角的變化量來調(diào)整機器人坡面的質(zhì)心位置，并根據(jù)俯仰角的變化量對足端軌跡進行實時重新解算，使得足端力豎直于地面而非坡面，為增加四足坡面穩(wěn)定性提供支撐。使四足機器人實現(xiàn)30°坡面的穩(wěn)定運動。圖1 四足機器人模型Fig.1 Qu
農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程 2021年9期2021-10-04
- 曲柄搖桿機構預定軌跡的優(yōu)化設計與仿真
。本文針對機器人足端軌跡，在橢圓軌跡的基礎上重新規(guī)劃，以期獲得具有更強穩(wěn)定性的機器人足端新規(guī)劃軌跡，并通過Matlab編程實現(xiàn)新規(guī)劃軌跡的曲柄搖桿機構設計，進而設計機器人的單條腿部機構。1 機器人足端軌跡的確定曲柄搖桿機構經(jīng)常被用作機器人的行走機構。本文將曲柄搖桿機構作為機器人的腿部機構。機器人足端軌跡如圖1所示。采用這種橢圓軌跡的優(yōu)點是能夠保證機器人足端與地面接觸時的速度和加速度都為零，從一定程度上減輕機器人足端與地面碰撞的強度，提高機器人腿部機構的使用
成組技術與生產(chǎn)現(xiàn)代化 2021年2期2021-09-18
- 四足機器人不規(guī)則地形穩(wěn)定方法研究
PFC采用機器人足端的力傳感器和陀螺儀采集到的反饋信號來對機器人姿態(tài)進行調(diào)整。文獻[17-18]提出了基于動量的平衡控制器，通過約束優(yōu)化問題的定義，計算所允許的關節(jié)加速度，以獲得所需的角動量和線性動量。也有通過深度學習對四足機器人進行大量訓練與學習，從而實現(xiàn)無建?？刂芠19]。C Gehring等研究了在平坦地形下基于接觸力的四足機器人平衡控制算法[20]。本文設計一個基于四足機器人全身動力學的平衡控制器，以每條腿的足端位置向量為入手點，通過實時獲得每條腿
沈陽理工大學學報 2021年3期2021-09-14
- 雙閉鏈式步行腿機構的設計與分析
度少、易控制，但足端軌跡單一、環(huán)境適應性弱；腿部自由度多、足端軌跡豐富、環(huán)境適應性較強，但控制難度大。針對開鏈式步行腿自由度多、電機驅(qū)動需換向的問題，設計一種由電機連續(xù)驅(qū)動的兩自由度雙閉鏈式步行腿機構，對其足端軌跡進行規(guī)劃，且通過步行腿仿真與實驗驗證步行腿結構設計與足端軌跡規(guī)劃的可行性。1 雙閉鏈式步行腿機構設計以電機連續(xù)整周驅(qū)動實現(xiàn)優(yōu)良的足端軌跡為目標，設計一種新型的雙閉鏈式步行腿機構，即將2 個單自由度平面四桿機構組合在一起，其結構簡圖如圖1。圖1 雙
安徽工業(yè)大學學報（自然科學版） 2021年3期2021-09-08
- GIS內(nèi)壁檢測的四足爬壁機器人運動學分析*
坐標系，分析了其足端的可達空間和穩(wěn)定性。上述機器人的運動學分析，不能準確地在基礎坐標系下描述機器人的位姿，沒有針對具體的軌跡規(guī)劃分析其關節(jié)角度運動情況，沒有對實際運動軌跡和理論軌跡進行分析，缺少實驗論證。本文設計了一種應用于GIS開關的四足管道爬壁機器人，通過建立了管道基礎坐標系描述了機器人的位姿。基于機器人的運動學，為了避免足端和管道內(nèi)壁發(fā)生碰撞，對足端進行軌跡規(guī)劃，通過實驗誤差分析驗證機器人運動學的可行性和準確性。1 機械結構設計機器人的運動空間是管道
組合機床與自動化加工技術 2021年6期2021-07-02
- 六足排爆機器人的機構設計與運動分析
作情況，設計兩種足端軌跡應對平坦和崎嶇的地面情況，把足端軌跡代入到機械模型中，實現(xiàn)了整機的仿真。1 排爆機器人結構設計1.1 六足排爆機器人的整體結構設計排爆機器人運動機構在工作狀態(tài)下應具有承載能力好、穩(wěn)定性好、機動性強的特點，且在復雜地形狀態(tài)下運動功能良好［4］。如圖1所示，設計的六足排爆機器人主要由腿部，控制中心和操作手組成。執(zhí)行機構需要滿足全方位空間操作要求，并安裝視覺系統(tǒng)，和排爆工作的操作手等裝置。在復雜周邊情況下工作的排爆機器人，采用機械視覺和多
長春理工大學學報（自然科學版） 2021年3期2021-06-30
- 自重構仿生四足機器人運動學分析及仿真
一樣。每個機械腿足端裝配一個半圓形橡膠墊，減少與地面的沖擊力。2 仿生四足機器人運動學分析2.1 運動學建模以機械腿IV為例，對自重構仿生四足機器人進行運動學分析。把機械腿各關節(jié)簡化為連桿機構，在機器人機體與機械腿的各關節(jié)建立坐標系，如圖4所示。機器人坐標系Oc-xcyczc建立在機體上，原點為機體質(zhì)心點，yc正向為機體移動的方向，zc的反向為重力方向。坐標系O0-x0y0c0建立在機體與機械腿連接的關節(jié)處，原點Oc在機體中的坐標為(a,b,c)。坐標系O
機械制造與自動化 2021年2期2021-05-21
- 基于五次多項式的四足機器人軌跡規(guī)劃
換矩陣Tn，可得足端以機體坐標系表示的變換矩陣如下：由此我們可以得出足端相對機體坐標系的坐標P3，即為機器人的正運動學求解。對正運動學方程求逆解可得逆運動學方程，即可以用機器人足端位置得到各個關節(jié)的角度。這里只求出RF 即右前腿的運動學，用同樣的方法可以求出剩下3 條腿的運動學方程。2 軌跡規(guī)劃2.1 步態(tài)規(guī)劃四足機器人步態(tài)分為動步態(tài)以及靜步態(tài)，兩者區(qū)別就是，當任何時刻支撐腿數(shù)量小于3條，則是動步態(tài)；反之，則為靜步態(tài)[9]。本文主要研究的是靜步態(tài)即walk
農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程 2021年3期2021-04-02
- 基于ZMP的四足仿生機器人反應式行為控制策略研究
地形行走時會受到足端與地面非預期碰撞而產(chǎn)生的沖擊力，影響平臺穩(wěn)定；另一方面，足式機器人也會由于機身與外界碰撞或搭載載荷而受到外力擾動，影響平臺位姿.因此減少外力沖擊對四足機器人穩(wěn)定行走的影響十分重要.為實現(xiàn)四足機器人的柔順步態(tài)行走，一般在腿部設計被動柔順機構或采用合適的主動柔順控制策略.被動柔順結構對四足機器人穩(wěn)定性的提高有限，主動柔順控制主要通過對四足機器人模型施加力控制算法來實現(xiàn).上世紀80年代，Raibert使用彈簧負載倒立擺模型(SLIP)[1]實
車輛與動力技術 2021年1期2021-04-01
- 輪腿式火星探測機器人的多目標協(xié)同控制
保障，車體姿態(tài)、足端接觸力、車輪的驅(qū)動力都將影響其行進的穩(wěn)定性，車體姿態(tài)、足端接觸力控制是保障輪腿機器人穩(wěn)定行進的前提，可以避免車體不確定的振動，足端懸空、滑移及驅(qū)動力不足等問題。輪足車輪驅(qū)動力控制即過驅(qū)動問題也是輪足機器人穩(wěn)定行進的研究重點。要實現(xiàn)輪腿機器人在不規(guī)則地形的穩(wěn)定行進，多個控制的協(xié)同控制必不可少，這也帶來了新的控制問題和挑戰(zhàn)。本文主要研究輪腿機器人車體姿態(tài)、足端接觸力和車體重心高度的協(xié)調(diào)控制問題。德國研究者提出了利用車體姿態(tài)和足端力實現(xiàn)對車體
航空學報 2021年1期2021-03-28
- 基于擴展雅可比矩陣的冗余液壓驅(qū)動四足機器人運動控制
機器人入地角度、足端工作空間及零力矩點的協(xié)調(diào)等問題.因此,針對運動學冗余的液壓四足機器人的逆運動學問題,本文提出了一種計算量少,簡單易實現(xiàn)的擴展雅可比矩陣法.此方法既能解決機器人運動學冗余問題,還能使機器人入地角度滿足摩擦錐的要求以避免足端滑動并滿足零力矩點要求[31].通過仿真實驗和常用的梯度投影法作了比較,此方法在對角步態(tài)(trot)下在實時性上和運動性能上有很好的表現(xiàn);在斜坡環(huán)境下也能平穩(wěn)的行走.最后又通過實驗驗證了該方法的可行性和有效性.2 四足機
控制理論與應用 2021年2期2021-03-22
- 液壓四足機器人足端的力預測控制與運動平穩(wěn)性
。液壓四足機器人足端與外界環(huán)境間的約束關系影響機身運動姿態(tài)的穩(wěn)定性[3-4]。目前，影響液壓四足機器人運動姿態(tài)平穩(wěn)性的足端力控制主要基于阻抗的控制策略。李鑫[5]、張國騰[6]采用基于慣性-剛度-阻尼模型的阻抗控制策略，通過調(diào)節(jié)阻抗模型參數(shù)使腿部的力柔順，該液壓伺服系統(tǒng)具有系統(tǒng)非線性及參數(shù)時變性等特點，足端位置力跟蹤存在穩(wěn)態(tài)誤差。丁慶鵬[7]提出的自適應阻抗控制策略可對環(huán)境剛度及環(huán)境位置進行辨識，有效減小了足端位置力跟蹤穩(wěn)態(tài)誤差，但存在響應延遲。蘇文海等[
中國機械工程 2021年5期2021-03-15
- 足式液壓驅(qū)動機器人腿機構設計與分析
由度.踝關節(jié)是由足端組成，可沿3個不同方向進行轉(zhuǎn)動.單腿部件由大腿機構、小腿機構和足端組成，足端安裝在小腿機構的底部，髖關節(jié)和膝關節(jié)前后運動均由安裝在大腿部件的油缸控制，通過安裝在機身的油缸來控制髖關節(jié)側(cè)擺運動方向，足端為球形足.綜上，本文所設計的單腿機構包括兩自由度的髖關節(jié)、膝關節(jié)以及可沿3個不同方向轉(zhuǎn)動的球形足，其單腿機構如圖1所示.圖1中：A為髖關節(jié)擺動中心；B為膝關節(jié)擺動中心；C為球形足的中心；α為大腿前擺極限角；β為大腿骨向后擺動的極限角；δ為小
蘭州工業(yè)學院學報 2021年1期2021-03-13
- 二自由度七連桿機器人腿部機構優(yōu)化設計
桿機器人腿部機構足端的實際軌跡曲線與理想軌跡曲線誤差較大。章永年等[13]對二自由度七連桿(文中稱五連桿機構，實際為七連桿機構)機器人腿部機構進行了研究，優(yōu)化設計的目標函數(shù)是關節(jié)電機力矩性能、節(jié)電機速度性能、電機的總能耗、五桿總長最??；試驗僅選取了3個機構參數(shù)作為設計變量、10個約束條件，根據(jù)此約束條件不能保證機器人腿部足端點實現(xiàn)預先給定的理想軌跡曲線。由于沒有給出驅(qū)動擺桿的擺動角度范圍以及如何擺動，無法驗證試驗機器人腿部足端點的實際軌跡曲線。為了使機器人
食品與機械 2020年7期2020-08-06
- 閉鏈式四足機器人對角小跑步態(tài)規(guī)劃與仿真分析*
塊機構，用于調(diào)節(jié)足端運動軌跡。當主閉鏈的曲柄轉(zhuǎn)動時，會帶動連桿上下移動和產(chǎn)生一定程度的擺動。如果將連桿反向延長，其末端的軌跡接近于機器人腿機構的足端軌跡。另外，其副閉鏈的曲柄一端固定在曲柄搖塊機構的連桿之上，當曲柄轉(zhuǎn)動時，帶動滑塊結構的腿部沿著連桿移動，從而調(diào)節(jié)腿部的長度，在機器人移動過程中可通過對腿部長度的調(diào)節(jié)達到不同的步行運動效果。2 四足機器人對角小跑步態(tài)規(guī)劃機器人運動主要是靠腿部機構按照設定好的運動方式完成周期運動來實現(xiàn)的。四足動物的典型步行步態(tài)有
機電工程 2020年5期2020-05-25
- 新型輪腿機器人步態(tài)規(guī)劃策略
邁步前進，常用的足端曲線為直線、拋物線、擺線、正弦曲線等[9-10]。該方法取得了較多成果并針對曲線規(guī)劃的缺陷進行了改進[11-12]，如文獻[13]提出的一種零沖擊軌跡規(guī)劃方法避免了足端加速度出現(xiàn)跳變、抬腿瞬間產(chǎn)生較大接觸力的問題?；趦?yōu)化目標的步態(tài)控制策略是機器人在滿足越障的約束條件的前提下，以能耗最小為優(yōu)化目標對足端軌跡進行規(guī)劃，即通過對移動機器人在一個完整步態(tài)周期內(nèi)消耗的能量進行評價，從而規(guī)劃出最優(yōu)能量消耗軌跡。本文設計出一種新型的步態(tài)可切換輪腿機
中國機械工程 2019年18期2019-10-11
- 四足步行機動平臺半圓柱形足端偏差分析
方式下，半圓柱形足端的圓柱半徑越大，步行機動平臺對非結構性地形的適應性就越強。但隨著半圓柱形足端圓柱半徑的增大，機動平臺行走過程中足端與地面的接觸點會發(fā)生大范圍的變化，因而產(chǎn)生較大的地面沖擊，對步行機動平臺的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響[2]。因此，足端軌跡偏差問題是影響機動平臺行走能力的重要方面。由于四足步行機動平臺由結構完全相同的四足實現(xiàn)運動，所以足端軌跡偏差問題最終可歸結為單腿坐標系中的足端位置偏差問題。GUARDABRAZO等[3]對仿昆蟲類步行機動平臺半球形足
裝甲兵工程學院學報 2019年1期2019-05-23
- 四足機器人單腿跳躍柔順性的規(guī)劃和控制研究
躍過程中依然存在足端沖擊力大、柔順性不好的問題。在跳躍過程中，機器人足端與地面的接觸時間短，能量輸出大，機器人在起跳和著地時足端存在很大的沖擊力。一方面沖擊力會破壞機器人機械結構，影響控制系統(tǒng)和傳感系統(tǒng)的可靠性，另一方面沖擊力會影響機器人行走的平衡性能，嚴重時甚至會發(fā)生傾倒。解決機器人跳躍過程的柔順性問題，能有效地改善機器人足端受力情況，提高機器人的動態(tài)運動穩(wěn)定性，實現(xiàn)高性能的跳躍運動。針對單腿跳躍的柔順性問題，筆者以四足機器人單腿系統(tǒng)為研究對象，建立單腿
數(shù)字制造科學 2019年1期2019-04-08
- 液壓驅(qū)動四足機器人單腿結構設計與分析
部在運動過程中，足端所能達到的區(qū)域即足端運動空間，它的大小是評價機器人運動的靈活性和適應性的重要指標。因此，機器人腿部結構的設計中，應該盡量有足夠大的足端運動空間。機器人的腿部可簡化為如下二桿模型，如圖1所示。圖1 單腿的二桿模型Fig.1 Two-bar Linkage Model of Single Leg由式（1）工作空間面積S的最大值的求解可分為以下兩部分考慮：若k為定值，則當L1=L2時，S取到最大值；若k為變量，則其值的大小受 φ1，γ0，γ1
機械設計與制造 2018年12期2018-12-18
- 仿壁虎機器人側(cè)爬型地壁過渡步態(tài)Matlab仿真
章首先分析求解了足端工作空間，再通過篩選將其限制在行走面上，通過傳感器判斷障礙物距離與形態(tài)，調(diào)用步態(tài)規(guī)劃算法來跨越障礙或者進行相交平面之間的過渡。張昊等[9]提出了一種側(cè)向橫爬型過渡步態(tài)，即當機器人身體軸線(頭部與尾巴連線)與墻面平行時，機器人可以像螃蟹一樣進行側(cè)向橫爬運動，以完全對稱的步態(tài)過渡到墻面。西北工業(yè)大學曹飛祥等[10]設計并研究了一種具有柔性多桿機構腰部和尾巴的仿壁虎機器人結構，這種機器人可以跟真實壁虎一樣雙前腿和雙后腿分別經(jīng)過一次完整的步態(tài)過
機械制造與自動化 2018年4期2018-08-21
- 四足機器人靜步態(tài)連續(xù)行走策略
文獻[3]通過對足端軌跡進行規(guī)劃，實現(xiàn)了液壓四足機器人在平地上的對角小跑步態(tài)，文獻[4]提出了一種零沖擊足端軌跡規(guī)劃算法，文獻[5]提出了一種基于參數(shù)化矩陣的運動規(guī)劃方法，實現(xiàn)四足機器人在平面上的轉(zhuǎn)向與斜向運動。文獻[6]利用Bezier曲線設計了四足機器人足尖運動軌跡，并實現(xiàn)了高負載四足機器人水平面對角小跑。以實現(xiàn)四足機器人在平面上穩(wěn)定、連續(xù)行走為目標，提出一種基于walk步態(tài)零沖擊足端軌跡規(guī)劃方法。首先運用DH算法推導出單腿的運動學方程。然后采用直線規(guī)
機械設計與制造 2018年7期2018-07-19
- 新型四足步行機器人串并混聯(lián)腿的軌跡規(guī)劃與仿真研究
落足點離散，在其足端能夠達到的范圍內(nèi)可以靈活調(diào)整行走姿態(tài)，并合理選擇支撐點，所以對復雜地形和非結構化環(huán)境具有更強的適應能力[3]，目前已成為機器人研究的熱點領域之一.在四足機器人中，其腿部機構多數(shù)是串聯(lián)的，比較典型的有美國波士頓動力學公司的BigDog、獵豹Cheetah和野貓Wildcat等.這些機器人腿的結構簡單，建模和控制比較容易，但自重載重比大，承載能力相對較低.也有學者利用并聯(lián)腿機構來設計仿生機器人，如上海交通大學提出的六足步行機器人的每條腿都是
鄭州大學學報（工學版） 2018年2期2018-04-13
- 仿生四足機器人運動規(guī)劃與步態(tài)轉(zhuǎn)換
機穩(wěn)定性的分析、足端軌跡的規(guī)劃、四足之間的協(xié)調(diào)等。針對整機穩(wěn)定性，研究者們提出過很多模型，如線性倒立擺模型、彈簧-阻尼模型等。足端軌跡也多種多樣，趙明國[3]規(guī)劃AIBO ERS-7的運動時提出了基于矩形的軌跡。Kim等[4]提出基于橢圓的軌跡。Sakakibara等[5]規(guī)劃出擺線軌跡。李志[6]結合正弦軌跡與橢圓軌跡規(guī)劃出類橢圓軌跡。此外，對步態(tài)轉(zhuǎn)換過程也有不少研究，步態(tài)轉(zhuǎn)換過程較復雜，兩種步態(tài)之間需要精確的計算才能順利轉(zhuǎn)換，并且在步態(tài)轉(zhuǎn)換過程中，整機
數(shù)字制造科學 2018年1期2018-04-11
- 四足機器人坡面運動時的姿態(tài)調(diào)整技術
復合擺線對機器人足端軌跡進行規(guī)劃，以減小足端在換相點處與地面間的瞬時沖擊；以機器人質(zhì)心在斜面上的落點到支撐線的距離為判據(jù)進行四足機器人坡面運動穩(wěn)定性分析，得到其姿態(tài)調(diào)整的確定值.在Adams中建立了四足機器人的虛擬樣機模型并進行了仿真試驗，試驗結果證實所提出的姿態(tài)調(diào)整策略對提高四足機器人坡面運動穩(wěn)定性有效.四足機器人；坡面運動；姿態(tài)調(diào)整；對角小跑步態(tài)足部的巧妙設計和多足的協(xié)調(diào)運動使得足式機器人對于復雜地形有著良好的適應性，這一特性是輪式機器人、履帶式機器人
北京理工大學學報 2016年3期2016-11-24
- 三彎腿 實用功能里的動感韻律
狀；下有三高足，足端向外移，仿獸腿形，其功能與椅子的靠背，供坐臥扶靠用?！笨梢灾牢覈钤绲娜龔澩鹊碾r形出現(xiàn)在魏晉南北朝時期。經(jīng)過不斷的發(fā)展與完善，到了明清時期，我國三彎腿制作工藝臻于成熟。明清紅木家具中的三彎腿也可以分為高型和矮型兩種，兩種腳型各有特色。高型三彎腿常見于香幾等高型輕型家具中，如香幾的高型三彎腿，剛?cè)岵ㄟ^考究的彎向、比例、細長與末端擴大成粗壯的馬蹄，在細節(jié)上顯示了它的無窮內(nèi)勁；其腿彎又與橫向S形壺門牙板一氣呵成，極其流暢、圓滑；高型三
中國林業(yè)產(chǎn)業(yè) 2016年9期2016-03-26
- 四足步行機動平臺單腿結構設計
四個主動自由度，足端裝有減小腿與地面沖擊的被動自由度。Bigdog之后的重型運載平臺—LS3 四足步行機動平臺單腿有三個主動自由度，關節(jié)運動非常靈活，整體采用主動柔順控制，取消了足端彈簧。Bigdog 系列的最新產(chǎn)品Spot 四足步行機動平臺單腿也有三個主動自由度，各部分協(xié)調(diào)運作的能力更強，關節(jié)的活動更加自如，非常適合在人類的生活環(huán)境中使用。從Bigdog 系列四足步行機動平臺的發(fā)展可以看出，單腿的結構對機動平臺的各項性能有重要影響，進而決定了機動平臺的應
山西電子技術 2015年5期2015-11-28
- 基于樣條插值的仿壁虎機器人足端脫附軌跡規(guī)劃
針對仿壁虎機器人足端粘附脫附運動，提出了Spline三次樣條插值與Matlab/Simulink 半實物仿真相結合的足端軌跡生成及優(yōu)化的方法。合理選取關鍵節(jié)點，利用三次樣條插值，可快速得到所需復雜的光滑軌跡曲線。設計了測試平臺并進行半實物仿真，通過分析數(shù)據(jù)采集卡采集的脫附力的變化趨勢，并合理調(diào)整三次樣條插值數(shù)據(jù)節(jié)點，優(yōu)化脫附軌跡及其法向力與切向力，使仿壁虎機器人單足脫附過程切向力和法向力保持在較小范圍。驗證了該方法在單腿運動軌跡生成中的有效性和可行性，為四
現(xiàn)代電子技術 2015年16期2015-11-17
- 多足機器人足端支反力求解方法比較
91）多足機器人足端支反力求解方法比較趙士杰 郭祖華（北京航空航天大學，北京，100191）多足移動機器人運動過程中足端支反力的求解是一個難題，本文介紹并比較了兩種計算方法，即偽逆法和優(yōu)化方法。偽逆法將等式約束線性化處理并補充到平衡方程中，然后利用偽逆理論求解；優(yōu)化方法則以各個關節(jié)力矩的平方和最小為目標函數(shù)，搜尋最優(yōu)解。本文用偽逆法、基于常規(guī)規(guī)劃理論的優(yōu)化方法和遺傳算法分別實現(xiàn)了某6足機器人足端反力的求解。通過對計算結果進行分析比較，得知：偽逆法效率高，但
機器人技術與應用 2014年6期2014-02-10
- 基于局部規(guī)則的六足仿生機器人步態(tài)控制
適用于自由步態(tài)的足端軌跡，實現(xiàn)了步態(tài)的平滑轉(zhuǎn)換.1 本體結構六足機器人的本體結構如圖1所示，六足仿生機器人由軀干和六條完全相同腿組成，腿部采用高集成模塊化的結構設計，由基節(jié)、股節(jié)和脛節(jié)組成，各個關節(jié)的結構也完全相同，保證了機器人良好的互換性.軀干里面集成有控制板，軀干－基節(jié)關節(jié)和基節(jié)－股節(jié)關節(jié)集成有一維力傳感器，脛節(jié)集成有三維力傳感器，可以隨時監(jiān)測足端以及各個關節(jié)的力以及力矩，實現(xiàn)機器人的實時控制.圖1 六足機器人本體結構單腿有軀干－基節(jié)關節(jié)(基關節(jié))、基
哈爾濱商業(yè)大學學報（自然科學版） 2013年5期2013-10-18
- 仿生昆蟲家庭安保機器人運動軌跡的實現(xiàn)
式安保機器人通過足端設置傳感器，獲取準確的地面的信息，調(diào)整其步態(tài)，并需要迅速準確地改變運動形態(tài)，從而完成在這些環(huán)境的跨越和工作。本課題機器人是家庭安保機器人，考慮銷售成本，這類機器人一定是小型低成本的機器人。本文主要研究小型的仿生昆蟲多足家庭安保機器人（以下簡稱家庭安保機器人）的足端軌跡規(guī)劃及其實現(xiàn)，以便這種低成本的機器人可以在家庭復雜多變的環(huán)境中運行。1 家庭安保機器人基本機械結構為了提高機器人適應家庭復雜的運動環(huán)境，節(jié)約機器人的制造成本，安保機器人采用
制造業(yè)自動化 2012年23期2012-08-22