基于Hopf振荡器的六足机器人步态CPG模型设计

发布时间：2017-10-25 11:08

  本文关键词：基于Hopf振荡器的六足机器人步态CPG模型设计

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【摘要】：利用中枢模式发生器实现六足机器人爬行步态是运动仿生的关键。建立机器人坐标系,基于D-H参数求解正运动学;采用Hopf振荡器设计多腿耦合模型;构建由6个CPG单元组成的环形CPG网络拓扑结构,每个CPG单元由2个耦合的Hopf振荡器组成,分别输出髋关节、踝关节运动信号;采用膝踝映射函数方法,将踝关节输出信号映射为踝关节和膝关节角度轨迹,从而降低网络中振荡器个数;通过改变耦合系数保证相邻振荡器的相位互锁,输出稳定平滑信号;搭建实物样机进行步态测试。仿真和实验表明,CPG网络相位差稳定,可实现六足机器人三角步态下的平稳行走,爬行速度约为6.45 cm/s。
【作者单位】： 中国计量学院机电工程学院;
【关键词】： 中枢模式发生器 Hopf振荡器 六足机器人 运动学分析
【基金】：国家自然科学基金项目(51575503) 浙江省自然科学基金项目(LY14F030021)
【分类号】：TP242
【正文快照】： 六足机器人具有稳定的机械结构、灵活多变的行走方式,适合在复杂环境下工作,被广泛应用于灾后探测、环境勘测等工作中。大量研究表明,昆虫及 其他生物的节律步态,是根据生物神经节律控制机理产生的一种自激振荡、相位互锁的运动模式,由位于生物低级神经中枢的中枢模式发生器(

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本文编号：1093427