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双足机器人的行走模型及步态规划 总被引:1,自引:0,他引:1
贺廉云 《信息技术与信息化》2008,(2):64-66
双足步行机器人是一个多变量、强耦合、非线性和变结构的复杂动力学系统,是机器人研究领域中的一个重要分支。根据人类的步行过程及人体的生理结构提出了一种简单的双足机器人模型,分析了双足机器人在平坦的地面上脚面抬起高度为。的最小能量消耗的行走方式,并进行了步态规划的研究. 相似文献
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针对双足机器人的步态控制方案是保证其稳定快速运行的重要条件,也是其得到跨越式发展的重要保障.关于ZMP概念的应用可以有效解决双足机器人的各舵机步态行程问题,通过应用偏导方程把质心位置与时间函数紧密联合起来,从而进一步推得有关相关舵机的步态位置.该设计所得的机器人具有仿生机器人在路面行走能力,并且能够及时躲避障碍物,具有可控性强性,敏捷性,和较高的鲁棒性.动态避障是根据光电传感器判别调节步态,其既可以判别脚底二维平面的光幕信号也可判别周围光幕信号,具有控制意义的在规定地点转向与避障.最终通过仿真与实物行走避障等调试与判别总体实现问题.实验结果表明该方案具有可行性和有效性,从而对双足直立机器人在未来的广泛应用做出有效根据. 相似文献
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近年来,随着电子、计算机和控制技术的不断进步,出现了各种仿生机器人,如机器鱼、机器蛇、机器狗、人形机器人等。仿生机器人的结构和人类非常相似,双足行走的模式使其工作起来非常方便,运用前景非常广阔。研究双足机器人不仅具有学术意义,而且具有实际应用价值。文章主要从国内研究现状、人体下肢机构分析、动力源选择、自由度确定、系统介绍、未来的研究方向几个方面进行了阐述,希望对我国双足步行机器人的发展有所帮助。 相似文献
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倒立摆系统作为控制理论研究中的一种较为理想的实验手段,是检验控制策略效果的不可或缺的_Y-具,也是控制界中研究的热点。本文对各种控制方法在倒立摆的摆起控制设计中的应用以及摆起控制与稳摆控制的切换做了分析,并对倒立摆系统的研究前景做了展望。 相似文献
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稳定步行是仿人双足机器人开展实际作业的基础,也是研究的难点和热点.为了提高对仿人机器人步行失稳的响应速率和控制准确性,克服利用陀螺仪进行姿态测量及控制无法完整表述机器人运动状态,从而造成控制滞后的缺点.本文提出了RCG姿态控制算法,在以角速度和角度作为控制参量的模型基础上,引入机器人运动过程中的加速度作为姿态判断和调整的影响因子,实现对机器人行走过程的反馈控制,提高了双足机器人对失稳状态的响应速率和响应的准确性.通过对自主搭建的机器人样机进行测试,结果表明:当双足机器人步行失稳时,RCG姿态控制算法比以角速度和角度作为参量的控制算法能够更快速、准确的修正姿态偏差,保持姿态稳定. 相似文献
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基于DSP的双足机器人运动控制系统设计 总被引:1,自引:1,他引:0
在仿人机器人研究领域,双足步行控制一直是其难点。主要介绍基于TI的DSP芯片TMS320F2812设计双足机器人的基本运动控制系统,围绕机器人腿部无刷直流电机的驱动进行优化设计。系统采用PWM进行电机调速,辅助以补偿参数,通过步态指令,验证电机运转的精确性、稳定性和系统的可操作性。电机调试为CCS仿真、步态规划和独立行走提供试验平台,使机器人能够实现步行功能。 相似文献
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Yizhen Wei 《无线互联科技》2014,(8):138-139
The objective of this paper is to introduce the piecewise constant method in gait design of a planar,under actuated,five-link biped robot model and to discuss the advantages and disadvantages.The piecewise constant method transforms the dynamic optimal control problem into a static problem. 相似文献
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In this paper, a method that makes biped robots track zero-moment-point (ZMP) reference trajectories is proposed. The biped robots have flat rectangular soles with force sensors at each corner. The sensors detect reaction force from the ground. Sensor information is transformed into useful structure, which is defined as ldquoenvironmental modes.rdquo The environmental modes represent contact states between the ground and the soles and are extracted by the information of four force sensors at each corner of the rectangular soles. The environmental modes consist of the following four modes: 1) heaving; 2) rolling; 3) pitching; and 4) twisting. These modes are related to the ZMP, by which walking stability is evaluated. Therefore, command values of the environmental modes can be derived by the ZMP reference trajectory. By tracking the command values, the walking motion becomes more stable. The conventional study on controlling the environmental modes takes only the rolling and pitching modes into account. However, it is not sufficient to stabilize the walking motion, because the heaving mode has been neglected. The heaving mode is also very important to stabilize the walking motion. Therefore, in this paper, we extend the conventional method for considering the heaving mode to track the ZMP reference trajectory. Validity of the proposed method was confirmed by experimental results. 相似文献