连续电驱动四足机器人腿部机构设计与分析

提出了一种四足机器人腿部的连续电驱动（即电机整周转动驱动腿部实现摆转跨步动作）方案,设计了一种具有由切比雪夫机构、五杆机构组成的2自由度双曲柄复合连杆机构的机器人腿部结构．分析了动物的足端轨迹特性,采用轨迹圆滑、无突变、导数连续的椭圆曲线规划了机器人足端运动轨迹．以规划的足端轨迹再现为优化目标,采用遗传算法与fmincon函数内点法计算得到了腿部机构杆长的最佳尺寸．在此基础上,建立了机器人仿真模型,通过Adams仿真分析了机器人腿部机构的足端运动特性,并研制了腿部结构性能测试平台．完成了单腿足端运动轨迹跟踪实验,验证了腿部结构设计方案的可行性．     

四足仿生机器人单腿系统

为实现四足仿生机器人动步态行走,设计一款基于液压驱动方式的机器人仿生单腿系统.首先,在四足哺乳动物肌肉-骨骼结构分析的基础上,确定了机器人单腿的自由度配置;其次,通过机器人在平坦路面上的行走运动仿真,获得关节输出特性;随后,在仿真研究的基础上,完成了关节驱动机构设计、液压驱动器选型、4自由度单腿设计以及控制系统设计;最后,搭建单腿子系统性能测试平台,并完成了单腿纵向弹跳实验.弹跳实验验证了机械结构和控制系统设计的正确性和相关控制算法的有效性.     

电动力液压驱动四足双臂机器人的设计与实现

针对定基座机器人在复杂环境下作业能力不足的问题,研制出电动力液压四足双臂机器人,将浮动基座与双臂系统的优势有机结合,能够代替人员完成复杂环境下应急处置、工程作业等任务。详细阐述了四足双臂机器人的机械结构、机载电液动力系统、分布式控制系统以及仿真与操作训练平台的设计与实现。提出基于全身虚拟模型的足底力分配方法与足臂协调运动规划方法,实现了躯干浮动基座与双臂系统的联动,大大提升了机器人的作业能力和效率。通过搭建的仿真与操作训练平台完成单臂作业以及双臂协同作业的仿真,验证了所提出控制方法的有效性,并对机器人操作员进行操作训练。在实际样机实验中,测试了单臂抓取以及双臂协同抓取的能力,证明了四足双臂机器人能够满足复杂环境下移动作业的需求。     

高性能液压驱动四足机器人SCalf的设计与实现

详细阐述了液压驱动的四足仿生机器人SCalf的结构组成、机载动力系统、液压驱动器和实时控制系统.利用基于姿态解耦的运动控制方法,实现了机器人的平稳、快速运动.开发了基于足底接触力的腿部柔顺控制方法,提高了机器人对复杂地形的适应能力.在实际运行实验中,验证了SCalf机器人在非平整路面、易打滑路面、上下坡及上楼梯状况下的运动能力,以及受到侧向冲击时的抗扰动能力和自主平衡能力,证明了SCalf四足机器人能够满足较为复杂地面环境下的行走需求.     

液压驱动四足机器人控制系统开发

针对液压驱动四足机器人的结构特点和自动化运动需求,设计基于CAN总线通信的分层式控制系统,分为远程监控层、规划控制层和执行控制层三层,并按照控制系统总体设计方案进行硬件系统和软件系统开发;该控制系统应用基于WINDOWS的PC机和基于ARM开发的触摸操控板进行远程监测和控制,采用基于QNX的PCI/104单板机对机器人的运动进行规划,选用DSP作为执行机构处理器,从而构建了一个具有工作性能稳定、实时响应快、结构紧凑等特点的控制系统平台;软件系统采用模块化设计的思想进行开发,提高了控制系统的扩展性;最后,通过对液压缸运动的控制实验,验证了该控制系统的稳定性和可靠性。     

基于形状记忆合金的四足步行机器人

利用形状记忆合金（Shape Memory Alloys,简称SMA）作为驱动元件，设计制作四足步行机器人，其动作靠电流的通，断来控制，本文介绍了这种机器人的具体的设计和制作方案，包括该机器人的运动原理，设计要点，结构组成和控制方式，并且对样机的相关参数作了评价。     

四足机器人的设计制作与实现

随着科技的不断进步和计算机技术的快速发展,机器人技术越来越受到人们的普遍关注,并在众多领域得到了广泛应用。本文基于仿生学原理,以atmel单片机为控制器的核心,舵机作为驱动元件,通过keil软件编写程序下载到控制板进行控制,做出了机构灵活、价格低廉的四足机器人。     

基于ARM9的四足机器人控制器设计

针对液压驱动的四足机器人复杂实时控制的问题,提出了一种以ARM9为内核的嵌入式控制系统的设计.该控制系统采用RS232串口和监控机进行通信,控制层采用一个主控制器和4个子控制器的分布式控制系统,主、子控制器之间采用CAN总线通信.实验证明,系统设计合理,运行稳定可靠,能较好地完成四足机器人对控制系统的实时性要求.     

微机三维动画技术在四足机器人步行研究中的应用

图形能快速有效地传递信息;三维图形能形象直观地传递信息;而三维动画测能以最佳的方式传递信息.3D Studio是一个集造型与动画制作为一体的集成化软件.借助3DS,用户可以制作出复杂的三维模型,把现成的材料或用户现场制作的材料敷贴到三维物体表面,根据需要随意布置和调整灯光,在理想的位置角度架设相机,生成照片一样逼真的静态图像,用户     

一种机器人新型足—掌机构研究和设计

本研究提出了一种适合作为多足爬壁机器人腿的足－掌机构。采用这种足－掌机构的抓壁机器人不仅能够顺利实现地－壁过 渡行走，而且有可能适应其他形状的非平壁面。     

四足步行机器人模糊神经网络控制

本文以模糊控制与神经网络应用于四足步行机器人的力与位置混合控制系统为目的，针对ＪＴＵＷＭ－ＩＩ四足步行机器人，进行了有关神经网络、模糊控制的理论研究和实验     

仿生四足机器人设计及运动学足端受力分析

仿生四足机器人腿部结构设计与生物腿部实际结构存在差异,足端与地面的刚性接触力对于控制其运动平稳和收敛会产生不利影响。为解决上述问题,分析德国牧羊犬骨骼结构,通过图像处理和分析手段获取牧羊犬对角小跑步态运动中四肢各关节的运动规律,设计一款四足机器人。该机器人足端具有转化足端与地面刚性接触为柔性接触的机构。根据正运动学和逆运动学理论分析模型足端工作空间。将仿真获得的受力曲线与实际受力曲线进行对比,结果表明,运动控制函数和柔性机构更有助于四足机器人的运动平稳。     

具有弹性连杆机构的四足机器人对角小跑步态控制

为了提高四足机器人的运动性能和抗冲击能力,设计了一种具有弹性连杆机构和线驱动系统的四足机器人,称为LCS(linkage-cable-spring)四足机器人.借鉴SLIP (弹簧负载倒立摆)模型,提出了基于着地角的速度控制策略和基于能量补偿的质心高度控制策略.采用姿态控制策略来提高对角小跑步态的运动稳定性.仿真实现了给定前进速度条件下稳定的对角小跑步态.搭建LCS四足机器人样机实验平台,完成了踏步、对角小跑步态行走实验.实验结果表明,LCS四足机器人运动过程中机身翻滚和俯仰角能控制在2?以内,并能平稳通过10 mm×10 mm小型障碍物.     

一种四足机器人全向行走运动控制方法

本文给出一种四足机器人全向行走的机器人控制方法。文章基于AIBO四足机器人提出了一整套运动控制方法。方法包括正向运动学计算,反向运动学计算,运动轨迹的平滑插值方法以及全向行走的实时轨迹规划。为实现四足机器人平滑的行走轨迹,本文同时给出了一种改进型三维拉格朗日插值方法,可有效平滑腿部末端运动轨迹,减少机械损伤。     

四足步行机器人模糊规划优化算法

针对四足步行机器人等多变量系统模糊规则数目过多的问题，进出了一种基于神经网络中Ｋｏｈｏｎｅｎ自组织映射的优化算法，从大量原始模糊规则中迭代辨识出模糊关系，并利用Ｋｏｈｏｎｅｎ网络对其进行聚类变换，最后得到了优化了的模糊规则，仿真结果证明了该方法的有效性。     

基于VMC仿生四足机器狗步态设计

无论是草原上奔驰的猎豹,还是在悬崖峭壁上攀岩的野山羊都表现出了四足动物非凡的运动能力。相比于生活中日常使用的汽车、自行车等交通运输工具,四足动物不仅可以高效、敏捷地运动,还可以凭借自身四足的优势以适应不同的地形。它们可以通过调整自身步态来适应不同的自然环境,或而疾跑或而跳跃,将如此出色的运动能力复制应用到机器人身上。     

四足机器人的步态仿真研究

该文通过对一种四足机器人进行设计和步态规划后,利用仿真技术分析它的适应环境与承载能力。首先在四足步行机器人初始结构参数基础上,基于三维软件Pro/ENGINEER建立机器人仿真模型,并将模型导入到仿真软件中完成行走过程,以稳定性为评价指标对机器人进行优化和评价;最后在路面上进行一定量的承载和适应环境方面的分析,为智能化机器人提供一种分析方式。     

四足机器人溜蹄步态动步行的研究

本文应用角速度补偿法实现了四足机器人溜蹄步态的动步行。该四足机器人是本研究室刚刚研制成功的，具有十二个自由度，关节采用滑块摆杆机构，由带有轴角编码器的伺服电机驱动，身体和脚上装有传感器，步行由计算机进行控制。     

四足机器人表演在苏州独墅湖高教区举行

5月12日至14日，“2006苏州国际四足机器人表演暨2006中澳自主机器人系列技术展-苏州站”在苏州市独墅湖高教区隆重举行。参加此次机器人表演活动的澳大利亚Unleashed队，中国科技大学的“蓝魔”队等都是负有国际盛名和大赛经验的机器人足球劲旅，他们的机器人“选手”也都是“身怀绝技”，各个特色。