具有柔性脊椎的四足机器人坡面及奔跑运动分析
发布时间：2021-03-25 06:29
四足机器人具有良好的运动灵活性和环境适应性,未来四足机器人必将进入人类生活,在方方面面给人们带来便利,因此四足机器人成为研究热点之一。而要想让四足机器人真正服务于人类,就必须设计合适的机械结构和高效稳定的控制方法,以保证四足机器人适应实际生活中的各种地形。本文针对四足机器人在实际运动中常见的坡面运动和奔跑运动,针对这两个方面进行研究,通过机械结构与控制方法两方面的创新,提高机器人的坡面运动和奔跑运动的性能。具体内容如下:（1）设计了一种具有柔性脊椎的四足机器人,该柔性脊椎采用两根橡胶棒,并在脊椎下方布置有液压缸对脊椎进行弯曲控制,对机器人腿部进行正运动学和逆运动学分析,得到足端坐标与腿部关节角度的关系,并采用随机函数方法求出了腿部的最大步长。（2）为了提高机器人坡面运动的稳定性,提出了一种基于柔性脊椎的坡面运动姿势调整方法,即通过脊椎的“凹”型弯曲增大前后足端距离,并通过调节髋关节平衡位置调整质心位置,使质心延长线位于前后腿支撑面中间位置。然后调整足端轨迹,分析机器人坡面运动稳定性,最终通过仿真实验,证实了该方法有利于提高坡面运动稳定性。（3）在机器人奔跑运动中,机器人稳定性难以保证,...
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
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【参考文献】：
期刊论文
[1]四足机器人斜坡运动的自适应控制算法[J]. 常青,韩宝玲,乔志霞,李茜. 北京理工大学学报. 2019(09)
[2]四足机器人研究综述[J]. 杨钧杰,孙浩,王常虹,陈晓东. 导航定位与授时. 2019(05)
[3]波士顿动力欲年底上市Spot机械狗![J]. 智能机器人. 2019(03)
[4]行走的智能:四足仿生移动机器人[J]. 江磊. 测控技术. 2019(04)
[5]“绝影”机器人助力智慧安防[J]. 朱秋国. 中国测绘. 2019(03)
[6]四足机器人柔性脊柱的仿生机理与结构研究综述[J]. 刘宁,江沛,柏龙,林利红,廖家文,潘吉财. 机械设计与研究. 2018(05)
[7]浅析四足仿生机器人的研究现状及趋势[J]. 姚华,孙美娜,姜峰. 中国高新区. 2018(13)
[8]美国波士顿动力公司开发的“野猫”（wildcat）四足机器人[J]. 坦克装甲车辆. 2018(13)
[9]四足机器人坡面行走稳定性分析[J]. 马宗利,张培强,吕荣基,王建明. 东北大学学报(自然科学版). 2018(05)
[10]从Big Dog到Spot Mini:波士顿动力四足机器人进化史[J]. 刘京运. 机器人产业. 2018(02)
博士论文
[1]疾驰仿生四足机器人动力学与疾驰机理[D]. 韦晓晖.上海交通大学 2016
[2]四足机器人仿生运动控制理论与方法的研究[D]. 李华师.北京理工大学 2014
[3]四足机器人节律运动及环境适应性的生物控制研究[D]. 张秀丽.清华大学 2004
硕士论文
[1]具有柔性脊椎的四足机器人奔跑分析[D]. 吕荣基.山东大学 2019
[2]基于腿长调整的四足机器人坡面运动和转弯运动分析[D]. 张培强.山东大学 2018
[3]非结构环境下四足机器人稳定运动控制技术研究[D]. 谢家兴.南京航空航天大学 2018
[4]四足机器人运动步态及CPG调节研究[D]. 徐海东.中国计量大学 2016
[5]基于虚拟样机技术的四足机器人仿真研究[D]. 张锦荣.西北工业大学 2007
本文编号：3099209
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２?Ｃｈｅｅｔａｈ四足机器人??
?第１章绪论???图?１－３?ＭＩＴ?Ｃｈｅｅｔａｈ?２?图?１－４?Ｍｉｎｉ?Ｃｈｅｅｔａｈ?机器人??在国内，四足机器人的研究也有很多优秀成果，包括山东大学、哈尔滨工业??大学和北京理工大学，很多高校以及科研机构的机器人己经能实现全方位行走。??图１－５所示为浙江大学以及其机器人团队发布的新一代四足机器人“绝影”，新??—代“绝影”在上一代的基础上提升运动性能，通过进一步优化算法，己具备跑??步及上下台阶的能力。“绝影”身长１米，四足站立时６０厘米高，重７０千克，载??重可达到２０公斤，跑步速度大于每小时６公里，续航时间２小时［１｜］。??ｉ??图１－５浙江大学的绝影机器人??中国的宇树科技公司ＣＥＯ王兴兴带领他的团队幵发研制出国产四足机器人??“莱卡狗”，该机器人实现了坡面行走、转弯等动作，并且具有良好的稳定性，??可与波士顿动力机器人媲美，但在自主视觉导航、驱动系统性能等方面还存在不??足【１２］。??：?１?％?：??图１－６宇树科技的Ｌａｉｋａｇｏ四足机器人??３??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]四足机器人斜坡运动的自适应控制算法[J]. 常青,韩宝玲,乔志霞,李茜. 北京理工大学学报. 2019(09)
[2]四足机器人研究综述[J]. 杨钧杰,孙浩,王常虹,陈晓东. 导航定位与授时. 2019(05)
[3]波士顿动力欲年底上市Spot机械狗![J]. 智能机器人. 2019(03)
[4]行走的智能:四足仿生移动机器人[J]. 江磊. 测控技术. 2019(04)
[5]“绝影”机器人助力智慧安防[J]. 朱秋国. 中国测绘. 2019(03)
[6]四足机器人柔性脊柱的仿生机理与结构研究综述[J]. 刘宁,江沛,柏龙,林利红,廖家文,潘吉财. 机械设计与研究. 2018(05)
[7]浅析四足仿生机器人的研究现状及趋势[J]. 姚华,孙美娜,姜峰. 中国高新区. 2018(13)
[8]美国波士顿动力公司开发的“野猫”（wildcat）四足机器人[J]. 坦克装甲车辆. 2018(13)
[9]四足机器人坡面行走稳定性分析[J]. 马宗利,张培强,吕荣基,王建明. 东北大学学报(自然科学版). 2018(05)
[10]从Big Dog到Spot Mini:波士顿动力四足机器人进化史[J]. 刘京运. 机器人产业. 2018(02)
博士论文
[1]疾驰仿生四足机器人动力学与疾驰机理[D]. 韦晓晖.上海交通大学 2016
[2]四足机器人仿生运动控制理论与方法的研究[D]. 李华师.北京理工大学 2014
[3]四足机器人节律运动及环境适应性的生物控制研究[D]. 张秀丽.清华大学 2004
硕士论文
[1]具有柔性脊椎的四足机器人奔跑分析[D]. 吕荣基.山东大学 2019
[2]基于腿长调整的四足机器人坡面运动和转弯运动分析[D]. 张培强.山东大学 2018
[3]非结构环境下四足机器人稳定运动控制技术研究[D]. 谢家兴.南京航空航天大学 2018
[4]四足机器人运动步态及CPG调节研究[D]. 徐海东.中国计量大学 2016
[5]基于虚拟样机技术的四足机器人仿真研究[D]. 张锦荣.西北工业大学 2007
本文编号：3099209
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