仿生爬行机器人研究中的关键技术

综述了仿生爬行机器人的研究现状，重点介绍了几种类型的爬行机器人．在此基础上对仿生爬行机器人在实用化研究过程中出现的关键问题进行了讨论．最后提出了一种仿蠕虫爬行机构的方案，并指出了研究这种机构中的关键问题．     

机器人仿生嗅觉研究现状

对有代表性的机器人仿生嗅觉算法及仿生原理进行了归纳,对当前主要的机器人仿生嗅觉系统进行了概述.并指出当前机器人仿生嗅觉研究应该加强对气体扩散特性、仿生味源定位策略、气体传感器和新型仿生嗅觉系统的研究.     

蜘蛛生物液压驱动原理及其功能仿生探索

针对蜘蛛生物液压驱动原理的研究进行了综述,对蜘蛛步足液压原理进行了分析,尝试建立生物液压与工程液压难题的联系。首先,以海南捕鱼蜘蛛作为研究对象,通过电镜扫描、组织切片、Micro-CT等多种观测扫描实验得到其内流道模型,并基于该模型使用CFD软件对流动机理进行了研究。然后,根据CFD后处理得到的血淋巴流动轨迹,设计了一种仿生液压系统,为工程液压系统的设计提供一种新的思路。最后,针对蜘蛛步足的液压系统进行了功能仿生探索,设计了一种仿蜘蛛一体化双向运动关节,解决了现有仿蜘蛛关节不能实现驱动一体化、驱动精度得不到保证的问题,并高度再现了蜘蛛的生物驱动过程。     

仿生机器人的研究综述

介绍了国内外仿生机器人的最新发展动态.归纳和阐述了各种类型仿生机器人的特点及研究成果,分析了仿生机器人的发展趋势.     

带仿生吸盘的微型爬壁机器人设计及其吸附特性

针对现有爬壁机器人负压吸附装置不易微小型化的缺点,通过归纳生物负压吸附器官的结构特点,应用新型功能材料形状记忆合金作为驱动器设计了一种仿生负压吸盘,并以该吸盘为吸附机构,设计了一种微型爬壁机器人.在对仿生吸盘中的弹性体板作受力分析的基础上建立了该吸盘负压产生模型,并分析了机器人在垂直壁面上运动的安全性条件.实验表明,该仿生吸盘能作为的微型爬壁机器人的吸附机构,带仿生吸盘的微型爬壁机器人能在倾斜玻璃壁面上爬行.     

液压驱动四足仿生机器人的结构设计和步态规划

论文主要介绍了山东大学机器人研究中心研发的液压驱动四足仿生机器人。目的是设计能够适应复杂地形环境,具有高动态、高负载能力的液压驱动四足机器人。基于骡／马的生物仿生,构造了具有被动结构、基于液压驱动的四足机器人腿关节结构,满足了机器人稳定控制和高负载能力的需要。基于四足机器人的运动学和逆运动学模型,规划了机器人稳定的对角小跑动步态。实际液压驱动四足机器人平台的实验验证表明了机器人结构设计的合理性和步态规划的有效性。     

仿生机器蟹样机研究

文中介绍的仿生机器蟹具有8足,24个自由度,基于ARM的双层分布式递阶控制方式,通过多传感器获取环境信息,调节身体的姿态,目标是可以自主地在海滩、礁石区和崎岖不平的环境行走.文中介绍了仿生机器蟹原理试验样机研制的过程和主要研究方法,主要包括生物原形分析、模型的建立、运动学分析、步态问题、机械结构设计、控制系统设计和原理样机的试验等内容.在单步行足的控制实验的基础上,进行了原理样机的整机行走实验研究.仿生机器蟹能够实现前进、后退、横行、转弯等功能,并具有一定的越障能力.进行仿生机器蟹的研究,目地是建立多足步行机器人的研究平台.     

六足仿生机器人越障步态方法研究

在分析六足昆虫运动原理的基础上,提出了一种适合六足仿生机器人越障爬坡的一种步态.针对该机器人需要爬坡的要求对步态进行设计,并且从理论上对提出的"多边形步态"进行了可行性分析.在仿真软件中建立了六足机器人虚拟样机,动态模拟了采用该步态的六足仿生机器人的越障运动.指出利用该种越障步态原理设计思路所确定的机器人具有很好的稳定性以及特殊地形适应能力.     

仿生机器人的研究综述

介绍了国内外仿生机器人的最新发展动态。归纳和阐述了各种类型仿生机器人的特点及研究成果,分析了仿生机器人的发展趋势。     

形状记忆合金丝驱动的触手推进式仿生水母

为研制一种高效自主游动的新型水下机器人,受水母的身体特征和鱼尾的推进模式的启发,利用智能材料——形状记忆合金丝(shape memory alloy,SMA)模拟肌肉纤维作为驱动材料,在对水母整体结构进行仿生改造,并对其运动策略进行分析的基础上,研制了一种由6个仿生触手推进器驱动的仿生机器水母原理样机．该机器人总长230 mm,直径110 mm,总质量590 g,自带能源动力,在无线遥控下能达到115 mm／s的直线游动速度和18 °／s的转弯速度．实验结果表明:该仿生水下机器人结构、密封简单,机动性强,能够无声推进,并具有生物友好性等优点,验证了形状记忆合金丝做仿生肌肉材料的可行性．     

一种仿骆驼足的设计与仿真分析

设计了一种基于仿生学的仿骆驼机械足,可应用于四足步行机器人。首先介绍了四足机器人的总体设计方案;然后根据骆驼足在沙地、软土地行走的功能特点,设计出仿骆驼足运动机构,并对机构进行了运动学分析;运用Solidworks对仿生机构进行建模,并通过Adams和Solidworks对建立的模型进行动力学与静力学仿真。仿真结果表明,仿生机械足可以很好地模拟骆驼足的功能并保证结构安全可靠。     

Research on Multi-robot Coordination Searching Ignition Sources Approach

For the purpose of study on forecasting forest fire behavior, a probability approach was presented to search ignition sources by multi-robot coordination. Firstly, the environment map is built based on Bayes rules. Then, the probability searching strategy based on the environment map was designed. Every grid of the searching area was assigned searching expectation value, and robots selected the grid with the highest expectation value as its searching target. The simulation results show the search time reduces greatly, which proves the feasibility and validity of the given algorithm under unknown fire condition.     

当前小型仿生扑翼飞行机器人研究综述

本文介绍了国内外仿生扑翼飞行机器人的发展现状,简述了部分关于扑翼飞行机器人的研究成果,重点从机械工程学科角度阐述了扑翼飞行机器人设计中涉及到的技术重点与难点.并主要对扑翼结构、扑翼机构设计与动力能源选择三方面进行了分析,对小型扑翼飞行机器人的未来技术发展方向进行了讨论与展望.     

基于"荷花效应"的MEMS功能表面仿生技术

微机电系统（MEMS）正在成为新崛起的大规模产业和各国政府竞争的至高点，但随着其特征尺度的日趋减小，表面效应显著增强，由此引起的摩擦磨损、表面粘附等问题成为制约MEMS发展的瓶颈。论证了“荷花效应”应用于MEMS领域仿粘减摩的机理，探讨了类荷叶仿生功能表面的制作方法，并给出了初步试验结果。     

仿生鳃金龟外甲壳玻璃纤维增强复合材料的研究

运用扫描电镜实验观察鳃金龟外甲壳内部的微结构,发现其类似于纤维增强复合材料,具有几丁质纤维增强角质化蛋白质基体的结构特征.仔细观察发现其中存在网络状的纤维非均匀铺层.针对发现的非均匀纤维铺层结构,仿生制备具有类似结构的网络筋织物增强GFRP.结果表明:非均匀的纤维铺层结构能较好地改善单层GFRP的拉伸强度和弯曲强度,使其具有较高的弯曲强度和稳定性,可用较少的材料承担较大的载荷.     

机器人神经网络控制研究进展

介绍神经网络理论在机器人控制与应用中的研究进展,讨论具有代表性研究成果的特点与局限性,并提出可能的研究方向。     

模仿学习在机器人仿生机制研究中的应用

较为系统地综述了机器人模仿学习的过程,并对该领域的相关关键问题进行了探讨.基于模仿的生物机制,构建了机器人模仿学习的一个工程应用框架,以该框架为指导,重点对模仿学习的行为表述问题及研究进展进行论述;对模仿学习和强化学习在机器人运动技能学习中的应用进行了对比分析;并对该领域的研究进行了展望,可见对机器人模仿学习的研究是机器人仿生机制研究的热点内容.     

仿生纺织品与服装

对目前国内外研究开发的仿生纺织品与服装进行了综述,包括仿生功能纺织品与服装,智能仿生纺织品与服装.详细介绍了各类仿生纺织品与服装的仿生原理、主要产品及其应用.     

基于ADAMS的四足机器人运动仿真研究

作为工业机器人的一个主要研究分支,多足机器人具有很强的环境适应性和运动灵活性,正在日益受到重视。应用三维建模软件UG建立了四足机器人的模型,导入到虚拟样机分析软件ADAMS中生成虚拟样机模型,并对四足机器人进行了步态规划,利用MATLAB计算得到机器人关节运动轨迹,导入到ADAMS中,模拟了机器人的实际运动状态,得到其爬行轨迹。利用虚拟样机进行仿真为多足机器人步态规划的研究提供了一种良好的试验方法。     

基于贝壳表面形貌仿生的船舶绿色防污研究

分析了船体表面海洋污损生物的附着规律,以贝壳为仿生对象,提出了基于贝壳表面微结构与反附着机理的船舶绿色仿生防污新技术的实现路线,采用二维功率谱分析法确定了贝壳表面的合适采样条件,基于二维双正交小波变换对贝壳表面形貌进行了分离,提出以舟形藻作为附着试验目标生物来探讨贝壳表面抗海洋污损生物的附着机理,对防污机理的验证方法进行了阐述。