一种仿婴儿欠自由度四足爬行机器人

发布时间：2017-10-23 23:12

  本文关键词：一种仿婴儿欠自由度四足爬行机器人

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【摘要】：受婴儿爬行时独特的躯体形态的启发,设计了具有柔性脊柱和弹性膝关节的欠自由度四足爬行机器人BabyBot,其脊柱为变截面通体柔顺结构,膝关节为无自由度可变形被动关节.利用伪刚体法对柔性脊柱和弹性膝关节的结构参数进行设计,采用中枢模式发生器(CPG)运动控制模型生成对角爬行步态轨迹,柔顺机构与仿生控制有机结合形成了BabyBot机器人"以膝着地、腰髋耦合"的仿婴儿爬行步态.对欠自由度仿婴儿机器人的机构可行性,以及柔性脊柱对机器人运动性能的影响进行仿真及实验,结果表明,具有弹性膝关节的欠自由度四足机器人可以实现平稳的爬行运动,变截面柔性脊柱能够减小机器人行走时躯干在横滚及偏转方向的姿态波动程度,提高了机器人运动的协调性和轨迹准确性,并揭示出婴儿爬行时脊柱的柔顺运动对稳定视觉的潜在作用.
【作者单位】： 北京交通大学机械与电子控制工程学院;北京康信知识产权代理有限责任公司;
【关键词】： 四足机器人 爬行 柔性脊柱 欠自由度 中枢模式发生器
【基金】：国家自然科学基金(50905012) 中央高校基本科研业务费项目(2015JBZ005)
【分类号】：TP242
【正文快照】： 1引言(Introduction)爬行是婴儿在学会双足直立行走之前的特定运动形式,见图1.婴儿爬行时双臂和双腿依次摆动,推动躯体向前运动,动作模式与自然界中的四足哺乳动物的行走步态具有相似性.但是大多数婴儿在爬行时后腿以膝着地,膝关节不产生推动躯体前进的运动,这与四足动物前后，

本文编号：1085847