摘要：基于蛇形机器人运动形态学,利用扩展Frenet-Serret分析了一种蛇形机器人运动的几何模型,并根据这种几何模型研究了一种确定蛇形机器人的运动步态规律的算法,称之为EFSA(extended frenet-serret algorithm)算法。用这种算法规划了无轮蛇形机器人的基本运动步态,而且重要的是实现了蛇形机器人三维螺旋运动规划,并成功实现了蛇形机器人的仿真运动。这种方法简单、可实现性强,在运动步态规律研究上具有通用性的特点。

摘要：为了实现爬杆机器人的结构紧凑和轻量化设计,以及克服垂直爬杆运动困难的问题,可通过减小零件厚度的方法来进行减重,但这会造成局部应力集中,导致机器人结构刚度不足。为此,从尺蠖的形态出发,对爬杆机器人的主要结构进行SIMP(solid isotropic material with penalization,具有惩罚作用的固体各向同性材料)变密度拓扑优化设计,在保证机器人整体性能的基础上实现轻量化设计。首先,选取爬杆机器人的夹持器与T关节等主要部件为对象,通过ADAMS仿真软件对3种运动步态进行动态仿真,模拟了在极限工况下3种运动步态引起的载荷变化。然后,根据极限工况载荷等信息设置边界条件,通过ANSYS Workbench软件中的Topology Optimization模块对爬杆机器人进行SIMP变密度拓扑优化,去除机器人结构中受载荷影响微小的冗余材料,对优化后的机器人模型进行重构并与优化前对比。结果表明,在爬杆机器人整机质量减小了7.6%(由13.60 kg减小为12.57 kg)的同时,受力较大的夹持器和T关节的综合性能有所提高。能耗测试实验结果表明,优化后爬杆机器人的运行能耗比优化前降低了7.0%。所提出的SIMP变密度拓扑优化方法在仿生爬杆机器人的结构设计中具有较高的参考价值。

摘要：动物运动反力的测定将揭示动物运动过程的力学规律、启发仿生机器人控制设计.用三维力传感器测定虎纹捕鸟蛛水平运动时的三维运动反力,高速摄像分析虎纹捕鸟蛛各步足的功能.结果表明蜘蛛前足支撑相和摆动相不连续,运动方向受到的力始终和运动方向相反,起探测和辅助支撑作用.后足受到的力最大,方向始终和运动方向相同,起主要驱动作用.中间两对足受到的力在支撑相前段与运动方向相反,在支撑相后段与运动方向相同,但侧向力最大,对稳定运动贡献较大.运动中,法向反力显著大于侧向和运动方向的反力,各步足的支撑角变化不大,均在60°—70°间.上述结果表明了蜘蛛运动中各步足力学功能的差异,为启发机器人结构设计、步态规划和控制规律提供了仿生依据.

摘要：蛇形机器人以其独特的身体结构和运动形式能够适应各种复杂环境。为了验证蛇形机器人的运动能力,设计了一种前进中可做周期性运动的蛇形机器人,重点讨论了其关节机构的设计和运动原理;通过建立蛇形机器人运动的数学模型,并结合其运动的周期性,详细分析了三连杆模型的运动步态特性。研究结果表明,三连杆运动步态提高了蛇形机器人的运动能力。

摘要：设计与研制了一种新型小尺寸、轻体重、多用途的轮腿式机器人,集中了腿式机器人地形适应性强和轮式机器人机动速度高的优点,可在复杂地形条件下以多种行进步态和运动方式完成特殊的机动任务.开发了上位机人机交互系统和基于ARM的嵌入式运动控制系统,实现了多轴伺服运动控制技术,在控制、反馈各环节之间以及机器人视觉系统中采用了无线数据通信方式,实现了机器人的远程遥控.并辅助以超声波探测器阵列,用多传感器信息融合技术配以实时避障算法和数字图像处理技术实现了机器人的自主运动及探测.仿真分析和原理样机实测表明,该机器人具有良好的越野行驶能力和稳定可靠的探测性能,为进一步研究小型多用途机器人理论和实践奠定了基础.

摘要：针对各应用领域对具有复杂环境适应能力的行走机器人的需要越来越大的现状,从灵活性和稳定性入手设计仿生六足机器人,通过规划机器人的运动步态,分析多自由度在运动过程中的突出优点,并研究不同运动步态下各转动关节的转矩随时间的变化关系,将软件模拟和样机测试所得数据相互参照,对机器人的实际运动能力进行检测,验证仿生六足机器人结构的合理性和运动的可行性,为仿生六足机器人物理样机的进一步研制提供理论依据。

摘要：Thanks to the special physical architectures and various locomotion gaits,snake robots may offer significant benefits over traditional legged or wheeled locomotion designs in vast types of *** paper proposes an innovative snake robot with digitally-actuated Stewart platforms as its modules and mainly focuses on the simulations of various snake *** categories of fitting algorithms are elaborated in simulations of lateral undulation and Configuration-Fitting Algorithm of Four Modules is demonstrated as a universal gait fitting algorithm for all kinds of snake robots with binary *** typical snake gaits are simulated and the results demonstrate the excellent mobility of the snake robot.

摘要：提出了一种模块化可手动重组机器人机构,该机构具有结构简单,控制方便,成本低廉等优点。基于模块化设计,使机器人具有多自由度和灵活的变形能力,可以很好地适应环境的变化,完成不同的任务。通过模块间的分离和对接,可实现蛇形、履带形和4足形等多种仿生结构。通过实验证明,该结构可以通过手动重组能够较好的完成蛇形蠕动、履带形滚动和4足爬行3种运动步态。。

摘要：大多数的双足机器人局限于平面行走,而在特殊的步行环境(例如楼梯),其自身的稳定性会受到很大影响,因此,对双足机器人稳定性进行研究具有一定的现实意义.为了研究双足机器人的稳定性,对双足机器人进行了结构设计,并基于Autodesk Inventor软件绘制了三维模型,然后对其运动步态进行分析.结果发现双足机器人运动过程的稳定性与重心的位置、舵机的转速、舵机之间的配合有很大关系.