蟑螂机器人仿生机理及运动控制

作     者：高勇 陈伟海 陆震 刘敬猛 GAO Yong;CHEN Weihai;LU Zhen;LIU Jingmeng

作者机构：北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191 

基　　金：国家自然科学基金(60775059) 国家高技术研究发展计划(863计划 2008AA04Z210) 北京市自然科学基金(3093021)资助项目 

出 版 物：《机械工程学报》 (Journal of Mechanical Engineering)

年 卷 期：2010年第46卷第13期

页      码：91-99页

摘      要：对蟑螂机器人的仿生机理、基于行为控制系统、足模块设计、运动学和运动控制问题进行深入的分析。蟑螂的神经和肌肉运动系统是躯体运动及姿态实现的物质基础。通过工程模拟,研究在未知环境中蟑螂机器人如何通过行为控制方式来完成机器人的控制和步态生成。设计一种带有计算功能的足模块,最终目的是大量减少计算过程,以此保证蟑螂机器人非凡的灵活性。基于旋量理论和局部指数积公式,提出利用Paden-Kahan子问题法求解蟑螂机器人关节角位移的逆运动学方法,前向运动学的求解首先根据机体的自然约束来推导关节角之间的位置关系,然后用局部指数积公式推导机体位姿。运动控制采用分布式同步控制方式,并应用位置、速度和时间运动模式,保证了蟑螂机器人腿关节的轨迹跟踪精度与速度的平滑。仿真试验结果验证了上述仿生机制的有效性,并为进一步研究奠定了基础。

主 题 词：仿生机理 基于行为控制系统 运动学 运动控制 

学科分类：080202[080202] 08[工学] 0804[工学-材料学] 0802[工学-机械学] 

核心收录：

D　O　I：10.3901/jme.2010.13.091

馆 藏 号：203318168...