基于双层级CPG的3维蛇形机器人运动控制方法 |
| |
引用本文: | 乔贵方,韦中,张颖,万其,宋光明.基于双层级CPG的3维蛇形机器人运动控制方法[J].机器人,2019,41(6):779-787. |
| |
作者姓名: | 乔贵方 韦中 张颖 万其 宋光明 |
| |
作者单位: | 南京工程学院自动化学院,江苏 南京 211167;东南大学仪器科学与工程学院,江苏 南京 210096;东南大学仪器科学与工程学院,江苏 南京,210096;南京工程学院自动化学院,江苏 南京,211167 |
| |
基金项目: | 江苏省自然科学基金青年项目;江苏省高等学校自然科学研究项目;国家重点实验室开放基金 |
| |
摘 要: | 为实现3维蛇形机器人多模式运动控制,提出了一种基于双层级中枢模式发生器(CPG)的运动控制方法.该双层级CPG网络包含节律层和模式层,节律层的CPG神经元用于控制3维蛇形机器人的俯仰关节组和偏转关节组的相位关系,模式层的CPG神经元用于控制3维蛇形机器人关节组内各个关节的相位差及关节轨迹.首先,利用Kuramoto振荡器对CPG神经元进行建模,并确定CPG网络的层级结构和耦合拓扑;然后,基于蛇形约束曲线计算3维蛇形机器人侧滚运动、侧移运动、滑行运动及转向运动4种典型运动步态的控制参数;最后,通过联合仿真和实验验证该双层级CPG网络的控制性能.由实验结果可知,3维蛇形机器人的侧滚运动、侧移运动、滑行运动以及转向运动的实际速度分别能够达到3.9 cm/s、9.0 cm/s、2.1 cm/s和10.8°/s.因此,该方法能够有效地、灵活地控制3维蛇形机器人的多模式运动.
|
关 键 词: | 蛇形机器人 仿生控制 中枢模式发生器(CPG) 多模式 双层级CPG |
本文献已被 CNKI 万方数据 等数据库收录! |
|