基本信息
- 項目名稱：
- 全地形防化偵查機器人
- 小類：
- 機械與控制
- 大類：
- 自然科學類學術論文
- 簡介：
- 本項目為設計動力自主的無纜六足步行機器人?？捎脕碓诟鞣N不平整地形上進行高速運動。受節(jié)肢動物生物力學的啟發(fā)，它的四肢采用的是具有單自由度的無邊單輻輪子，并且具有良好的剛度和柔順性，就像蟑螂的腿一樣。基本步態(tài)規(guī)劃使用一種時鐘驅動的三足步態(tài)，這就保證了機器人具有魯棒性和耐用性，而且它能夠保證以比較理想的速度在平整體面、坡面、沙地、草地、泥沼、樓梯、斷裂面等各種情況惡劣的路面上行走。
- 詳細介紹：
- 本項目為設計動力自主的無纜六足步行機器人?？捎脕碓诟鞣N不平整地形上進行高速運動。受節(jié)肢動物生物力學的啟發(fā)，它的四肢采用的是具有單自由度的無邊單輻輪子，并且具有良好的剛度和柔順性，就像蟑螂的腿一樣?；静綉B(tài)規(guī)劃使用一種時鐘驅動的三足步態(tài)，這就保證了機器人具有魯棒性和耐用性，而且它能夠保證以比較理想的速度在平整體面、坡面、沙地、草地、泥沼、樓梯、斷裂面等各種情況惡劣的路面上行走。它只有六個驅動器，每一個髖關節(jié)有一臺電機，并且因此在機構方面結構相對簡單，能夠在完成真實世界的任務的同時實現(xiàn)可靠而魯棒的操作。利用時鐘驅動的開環(huán)三足步態(tài)可以實現(xiàn)在實驗方面穩(wěn)定而且高度可操縱的移動。機器人平臺上拓展安裝相關傳感器系統(tǒng)用來收集環(huán)境信息，而后通過無線網(wǎng)絡傳回控制終端。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 本項目為設計動力自主的無纜六足步行機器人?？捎脕碓诟鞣N不平整地形上進行高速運動。受節(jié)肢動物生物力學的啟發(fā)，它的四肢采用的是具有單自由度的無邊單輻輪子，并且具有良好的剛度和柔順性，就像蟑螂的腿一樣?；静綉B(tài)規(guī)劃使用一種時鐘驅動的三足步態(tài)，這就保證了機器人具有魯棒性和耐用性，而且它能夠保證以比較理想的速度在平整體面、坡面、沙地、草地、泥沼、樓梯、斷裂面等各種情況惡劣的路面上行走。
科學性、先進性及獨特之處
- 機械結構簡易。髖關節(jié)處均為單自由度無邊單幅輪子，從而降低了在實際測試和使用中機構方面的擾動和出錯率。對非結構環(huán)境的高度適應性。通過對六臺電動機的分布式模糊PID校正控制，使得機器人的運動方式靈活多變，提高了機動性。尺寸按照國標的設計前提下，更可以在結構化環(huán)境中（例如樓梯）穩(wěn)定運行。按照既定的步態(tài)運動期間，機器人重心軌跡符合SLIP模型。按照蟑螂以及沙漠爬行動物仿生學特性設計機器人結構部分。
應用價值和現(xiàn)實意義
- 現(xiàn)有越障機器人大部分是提高機構復雜程度，在不同環(huán)境中通過機構的變換，實現(xiàn)越障。本作品避開了傳統(tǒng)設計思想，力求簡化機械結構的復雜程度，從電路設計和控制方案的角度入手，達到相同的甚至更優(yōu)化的越障性能
學術論文摘要
- 智能移動機器人是一類通過傳感器感知環(huán)境和自身狀態(tài)，實現(xiàn)在有障礙物的環(huán)境中自主向目標移動，從而完成一定作業(yè)功能的機器人系統(tǒng)。基于人體適應性和成本的考慮，很多環(huán)境中的作業(yè)任務都要交付給機器人來完成。而面對非結構化的環(huán)境中，高效的越障和避障能力是此類機器人路徑規(guī)劃研究中的重要方面。隨著越來越多單位及研究團隊的加入，一些靈巧的移動機構、新穎的控制算法、綜合的解決方案紛紛出現(xiàn)
獲獎情況
- 無
鑒定結果
- 無
參考文獻
- 參考文獻： [1]《現(xiàn)代仿生機器人設計》羅慶生，韓寶玲 電子工業(yè)出版社 [2] Daniel E.Koditschek .McGill University. Bounding and Stair Descent in the Hexapod RHex .June 2005 [3]Richard Altendorfer. Uluc Saranli.Haldum Komsuoglu, McGill University. Evidence for Spring Loaded Inverted Pendulum Running in a Hexapod Robot.Aug 2002 [4]Uluc Saranli, Alfred A.Rizzi and Daniel E.Koditschek . Robotics Institute, Carnegie Mellon University . Model-Based Dynamic Self-Righting Maneuvers for a Hexapod Robot.May 2000 [5]Uluc Saranli, Alfred A.Rizzi and Daniel E.Koditschek .The University of Michigan. Back Flips with a Hexapod Robot.July 2003
同類課題研究水平概述
- 無
