一种新型可调整闭链多足机器人的设计与分析

针对单自由度闭链腿部机构足端轨迹单一导致机器人的地面适应性不足,提出一种新型可调整闭链腿部机构。以Klann六杆机构为构型基础,增加一个使其机架铰链转动的自由度,实现了铰链位置的调整。用此方法获得足端轨迹的连续性变化,从而可在纵向上提高抬腿高度以增强越障能力,同时可在横向上改变跨步距以实现逼近目标点的规划,并且还可通过切地角度的调节降低爬坡过渡段的足端冲击。此种腿部机构在行走时由一个电动机驱动,可维持其单自由度特性,在少驱动数目、高结构刚度以及大承载能力方面具有性能优势。进行腿部机构的构型设计、运动学分析以及以最大抬腿高度为目标的参数优化。在此基础上构建八足机器人,建立足端轨迹簇并进行轨迹的参数分析,开展行走策略的研究。制作一台样机,针对典型地面环境开展适应性试验,验证了设计的可行性。     

基于气浮方式的空间机器人地面试验平台的设计与实现

本文搭建了以气浮为重力补偿方式、可实现空间机器人在二维平面上的运动的地面试验平台。设计矩形气足,并对气足承载气垫进行有限元分析,建立气垫特性与各相关参数的关系,为设定最佳参数提供帮助。     

面向未知复杂地形的四足机器人运动规划方法

针对四足机器人在非结构化环境下的自适应稳定行走问题,提出一种面向未知复杂地形的四足机器人运动规划方法。采用爬行步态,基于零力矩点(Zero moment point, ZMP)稳定性判据进行在线轨迹规划。通过摆动腿的落地规划和感知策略估计未知地形的参数,实时调整各支撑腿的长度以控制机器人躯体的位置和姿态与当前地形相匹配,实现四足机器人对于未知地形高度和坡度变化的自适应。试验结果表明,四足机器人能够在满足稳定性的前提下,对未知复杂地形具有良好的适应能力,验证了该方法的有效性与可靠性。     

一种用于多足步行机器人步态控制的CPG模型

基于对生物节律性周期运动的CPG控制的概念,采用Lakshmanan和Murali的双变量简化Hodgkin-Huxley振荡神经元模型作为CPG的振子。对该模型进行了不动点及稳定性分析和分岔分析,指出了其二次Hopf分岔特性和振荡条件。在此基础上,建立了一种用于八足步行机器人步态控制的CPG模型。通过分阶段遗传算法,分别针对几种步态进行了参数优化,通过仿真验证了所提出的CPG模型的可行性。     

新型六足爬行机器人设计

采用了仿哺乳类的腿部结构,并针对这种腿部结构设计了六足的行走方式,通过对12个步进电机的控制,采用三角步态,实现了六足机器人的直行功能.仿真及试验证明,这种结构能较好地维持六足机器人自身的平衡,并且对今后更深入地研究六足机器人抬腿行走姿态及可行性,具有较高的参考价值.     

仿生六足机器人控制系统的仿真技术研究

应用机械系统动力学分析仿真软件ADAMS与Matlab建立交互式仿真系统,并采用CMAC与PID复合控制法对仿生六足机器人运动控制系统进行联合仿真.仿真结果表明,该仿真方法可以有效提高控制系统及机械系统的设计效率,为实现机器人的控制及性能改进提供了理论依据.联合仿真的方法还为复杂机械系统的控制仿真提供了新途径.     

基于Pro／MECHANICA Motion的四足步行机构运动仿真研究与优化

探讨了四足步行机构的行走问题。在Pro／MECHANICA Motion环境下对单腿八连杆机构进行了运动仿真，并且以机构的受力最佳为优化目标，建立了满足约束要求的数学模型，求出了满足结构的杆件参数。     

方生六足机器人控制系统的仿真技术研究

应用机械系统动力学分析仿真软件ADAMS与Matlab建立交互式仿真系统，并采用CMAC与PID复合控制法对仿生六足机器人运动控制系统进行联合仿真。仿真结果表明，该仿真方法可以有效提高控制系统及机械系统的设计效率，为实现机器人的控制及性能改进提供了理论依据。联合仿真的方法还为复杂机械系统的控制仿真提供了新途径。     

基于LPC2103的四足机器人控制系统设计

本文基于四足爬行动物运动特点,设计了一种四足爬行机器人。硬件采用LPC2103芯片．利用该芯片的4个定时器,产生12路PWM波控制机器人各关节角度,设计了带有无线通信模块的四足机器人的控制系统,软件采用uC／OS—II微操作系统,提高机器人运动的实时性。实验结果表明,四足爬行机器人控制系统性能稳定,各关节控制角度准确。     

推拿与康复训练结合治疗脑性瘫痪患儿尖足的临床观察

小儿脑性瘫痪是指自受孕开始至婴儿期非进行性脑损伤和发育缺陷所导致的综合征,主要表现为运动障碍和姿势异常.脑瘫患儿尖足是痉挛型脑瘫患儿中最常见的功能障碍,严重影响到患儿的站立和行走.笔者对推拿与康复训练相结合治疗脑性瘫痪患儿尖足情况进行了临床观察,现报道结果如下.