作者:于振中; 姚锦涛 期刊:《机械传动》 2020年第01期
为提高下肢外骨骼机器人上楼梯的稳定性,合理的步态规划与误差校正是至关重要的两个方面,为此,提出一种上楼梯过程中零力矩点(ZMP)的在线校正方法。首先,建立下肢上楼梯的运动模型,并进行运动学分析,利用5次B样条曲线进行下肢关节轨迹规划。其次,针对由穿戴过程中人不稳定扰动作用造成的实际与规划ZMP轨迹之间的较大误差,采用在线ZMP校正进行调节。最后,通过仿真和实际实验证明,这种在线校正能够明显减小机器人的ZMP误差,提高机器...
作者:王伟; 储泽楠 期刊:《计算机时代》 2019年第12期
文章以六足机器人作为研究对象,分析了六足机器人的步态运动及其在有障碍的复杂环境下基于蚁群算法的最短路径规划。通过实验验证了蚁群算法可以在复杂场景下对六足机器人的步态规划进行收敛评估,并给出最短路径。
作者:董宇; 王广龙; 陈建辉; 高凤岐; 乔中涛 期刊:《军械工程学院学报》 2013年第01期
摘要:基于视觉传感器、角度传感器和力/力矩传感器组成的多传感器信息系统,对仿人机器人理想的步态规划算法进行了改进.以双目视觉立体标定原理处理视觉传感信息,从而判断目标距离及目标路径的可达性;通过角度传感器获取实时旋转角度,经参数调整减小执行误差;根据力/;5矩传感信息对支撑脚踝关节的侧摆角度进行增量式补偿.经实验验证,改进后的算法对机器人的步态稳定性控制具有良好的效果.
随着人类社会的发展,各种各样的机器人正渐渐的走进我们的视野,有很多的地方都用到了机器人,在机器人的领域里越来越多的人开始爱好上了机器人。能更好的适应环境和地形是仿生机器人的优点,很多人的工作可以由各种各样的机器人去替代,对这种类人机器人的研究一直是人们关注的热点。
作者:韩金伯 期刊:《电子技术与软件工程》 2018年第15期
随着科学技术在人工智能领域的不断发展,对双足机器人的研究逐渐深入,由于数学描述方面的难度较大,对机器人运动分析中存在较大困难,因此本文构建了机器人运动学模型,使其能够在ZMP判据基础上,对机器人的前向运动步态进行规划,并且通过对三次样条差值法的应用,展示机器人关节的运动轨迹。基于此,本文首先构建了双足机器人的运动学模型,然后对机器人的步态规划进行分析,最后对其仿真运动加以阐述。
作者:李文威; 周广兵; 陈再励; 吴亮生 期刊:《机器人技术与应用》 2019年第04期
为规划出基于ZMP轨迹的双足机器人行走步态,本文对传统三维倒立摆模型进行改进,将ZMP轨迹纳入机器人双足步态的生成过程中,首先,给出三维倒立摆的力学模型,并据此推导出机器人双足平地行走的步态规划公式;然后,利用步态规划公式规划出双足机器人下肢10个自由度的平地行走关节角曲线;最后,在ADAMS软件中建立双足机器人的虚拟样机,并采用事先规划好的步态来控制机器人各关节协调运动,从而完成平地行走动作。仿真结果表明,双足机器人...
作者:苏文海; 李冰; 袁立鹏; 张辉; 谭贺文; 息晓琳 期刊:《农业工程学报》 2018年第04期
针对农业四足移动平台在田间行走时的姿态稳定性、负载平稳性差等问题,提出一种立体坡面姿态控制向量策略,在建立四足移动平台运动学模型基础上,通过对一维俯仰、二维横滚坡面姿态姿态向量变化分析,得出立体坡面机身运动姿态角与各腿关节转角的变换方程,而后运用欧拉动力学方程、SLIP理论及次优支撑三角形内稳定裕度理论对四足移动平台平面Trot与坡面Walk步态进行规划。根据Matlab/Sim Mechanics的坡面姿态仿真试验,对所提出的控制...
作者:严志伟; 甘屹; 梁斌; 孙福佳 期刊:《上海理工大学学报》 2017年第06期
根据人体结构设计了小型舵机驱动双足机器人,采用DH方法建立其位姿数学模型,利用5次多项式插值的方法规划出踝关节和髋关节的位置-时间函数,对髋关节踝关节轨迹进行代数解析得到每个关节的转角-时间函数.提出双足机器人直行步态并行规划策略,即将关节转角-时间函数分别导入ADAMS虚拟样机和实际物理样机,虚拟样机和物理样机同时测试规划的步态数据.通过实验验证,并行规划策略可以并行比较运动仿真直行步态和物理样机直线行走状态.
作者:蒋儒浩; 王玉琳; 刘冀; 徐清遥 期刊:《组合机床与自动化加工技术》 2019年第04期
针对现有的爬行机器人全空间内攀爬和越障能力不足、爬行转向不够灵活的问题,设计了一种空间四足爬行机器人,该机器人从正四面体体心到4 个顶角在空间中对称布置4 只采用真空吸附的爬行足。机器人爬行期间,始终保持三只爬行足稳定吸附于爬行表面,另一爬行足可以在空间中选择三种路径翻转,可实现直行、转弯、越障及跨越直角爬行表面等功能,并可完成360°空间连续攀爬。文章分析了空间四足爬行机器人的机械结构及其自由度,研究了爬行...
作者:张程煜; 郭盛; 赵福群 期刊:《机械工程学报》 2019年第15期
为提高机器人在复杂环境下执行多种任务的能力,提出了一种通过轮式与足式相互切换实现多种操作模式的新型轮腿复合机器人,给出了机器人初始运动模式以及通过支链变换可实现的其他移动和操作模式。求解了机器人六足和四足行走模式下的运动学与步态问题,根据稳定性几何约束条件,给出了机器人支链末端的可达工作空间与移动过程中的运动轨迹。利用机器人轮式行走状态下全向模式和低重心模式的支链几何关系,给出了两种模式相对应的支链...
作者:任杰; 许江淳; 岳秋燕; 余丽玲 期刊:《软件》 2017年第12期
在双足机器人行走步态规划的研究中,首先对前进方向和侧面摆动进行解耦,建立运动学数学模型,运用ZMP稳定性判据作为双足机器人行走稳定性判断标准,利用时序构造函数法和三次样条插值法对双足机器人运行步态进行规划。利用matlab软件编程和仿真,能够体现出不同规划方法下步行状态在时间和空间的特征,仿真结果对比表明,利用三次样条插值法的步态规划,能够更好的反映出双足机器人的步行稳定性。
作者:王高亮; 王辉辉; 王强; 孙晓红 期刊:《智能计算机与应用》 2018年第06期
随着社会的进步与发展,机器人出现在人们视野,并逐渐代替人们服务于各行各业。论文通过设计制作交叉足机器人,来对双足机器人的控制系统和步态稳定性作出探究。并对机器人进行合理的结构设计和步态规划,提高了机器人总体的稳定性。该交叉足机器人的制作本着创新,实用为目的,为最后生产出可以服务于人类,并在社会中发挥作用的机器人提供一些有益借鉴,且符合社会进步发展的需要。
作者:张瀚中; 曹江涛; 邹怀武 期刊:《传感器与微系统》 2019年第06期
为了解决下肢外骨骼机器人连续步态规划问题,基于倒立摆模型提出了一种步态规划算法,并针对传统倒立摆模型无法变步长连续行走的问题提出了新的改进方法。将外骨骼机器人分成支撑腿和摆动腿两部分,分别采用D-H法进行运动学分析;利用倒立摆模型和固定函数法,进行等效质心与摆动腿末端轨迹规划;在相邻单脚支撑期之间插入双脚支撑期,使下肢外骨骼机器人在不断改变步行时,利用双脚支撑期进行位置和速度的切换,实现实时步态规划;将规划...
作者:徐凯; 陈恳; 刘莉; 杨东超 期刊:《机器人》 2005年第03期
提出一种基于主支撑腿运动优化的快速步态规划算法,利用快速动态步行的特点,规划ZMP(ZeroMoment Point)适时地离开质心投影并始终停留在稳定的支撑区域内.规划过程中考虑了仿人机器人摆动足触地时的碰撞,整个步态产生于深度的优化过程.
作者:闫泽峰; 王志辉; 马勋举; 李康; 彭安思 期刊:《计算机测量与控制》 2019年第01期
为扩大脊椎损伤患者在外骨骼机器人辅助下的活动范围而不仅仅只是起坐、站立和行走,提出一种离线参数化上楼梯步态规划算法,该算法基于惯性测量单元检测穿戴者运动意图,基于足底压力传感器计算整个系统的零力矩点(ZMP)以确保上楼梯过程的安全性;该算法根据人体大腿、小腿长度、楼梯高度和宽度等参数规划出关节的最优空间位置轨迹,然后通过逆运动学求解关节角度轨迹,该算法可为不同的穿戴者生成适应于不同楼梯尺寸的步态轨迹,最后3...
作者:沈伟; 柴长坤 期刊:《北京理工大学学报》 2018年第12期
为了提高4足机器人的运动性能,对其运动过程中的摆腿回缩现象进行了研究.首先基于弹簧负载倒立摆模型完成了机器人的建模,分析了不同摆腿回缩率对机器人能量损失、摩擦、冲击等性能指标的影响;然后利用统一目标法,推导了多性能指标下的综合最优摆腿回缩率,并基于最优摆腿回缩率为研究对象规划出了一条合适的贝塞尔轨迹。仿真结果表明,摆腿回缩率的优化对机器人的能量损失、摩擦和冲击等性能具有较大的提升作用.
作者:李满宏; 张明路; 张建华; 田颖; 马艳悦 期刊:《机械工程学报》 2019年第05期
为解决六足机器人步态规划问题,实现特定地形上机器人自由步态的优化学习,基于机器人单足步距的离散化处理,融合CPG模型的时间节拍原理与反射模型的空间规则约束机制,构建六足机器人离散化步态模型。通过机器人稳定性分析与步态规划策略研究,将复杂的步态规划问题转化为以振荡周期为时间间隔的位置状态间的排序问题,从新的视角提出了一种六足机器人自由步态规划的基本框架与方法。在此基础上,模仿生物步态的学习行为,基于步态序列...
作者:张彦斐; 时兆义; 宫金良 期刊:《机械设计与研究》 2019年第02期
为提高下肢外骨骼机器人行走的稳定性和合理性,增加了足趾关节部位的自由度,并且考虑了辅助支撑工具拐杖在行走过程中的作用。步态规划过程中将步幅作为一个变量,确定几个关键点,利用MATLAB软件中的插值函数拟合出步态轨迹曲线,建立运动学模型并根据COG判据求解出重心的投影位置,计算出在一个步态周期过程中的最小稳定裕度。综合考虑步行速度和稳定裕度等因素选定最优的步幅。最后利用仿真软件ADAMS建立虚拟模型,将规划的步态轨迹...
作者:娄家润; 李三平; 孙国东; 王松 期刊:《机械工程与自动化》 2018年第05期
仿生爬坡机器人是集机构、驱动、控制、传感等核心部件为一体的综合开发平台。仿人机器人的设计研究,将促进机械机构智能技术的发展。为了保证机器人在小坡度(10°-20°)的稳定行走,并实现自主判断坡度及寻迹,需要对各学科问题进行综合归纳。针对设计要求,完成了对机器人机械结构的理论分析,并实现了三维建模;通过对人体运动形式的分析,对机器人的运动进行了步态规划;最后对运动的实现进行控制分析。
作者:韩书葵; 刘宏伟; 赵子开; 苏泽盛 期刊:《机械传动》 2018年第09期
设计了一种空间八面体翻滚机器人,由6个顶点模块、12个伸缩单元模块以及1个载荷体模块构成;通过控制各伸缩杆之间的伸缩量来改变机器人重心,实现向目标方向翻滚。对空间八面体翻滚机器人的运动学正解和反解过程进行了分析计算,运用ADAMS软件对空间八面体翻滚机器人进行了步态规划及越障能力的动态仿真,验证了运动学分析的正确性,并得到了顶点及质心的运动规律曲线。该运动学分析方法与仿真结果为空间多面体翻滚机器人的优化设计提...