留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

仿生六足机器人机构设计及控制方法研究

胡重阳 梅涛 刘彦伟 吴晅 张勇杰 孙少明

胡重阳, 梅涛, 刘彦伟, 吴晅, 张勇杰, 孙少明. 仿生六足机器人机构设计及控制方法研究[J]. 机械科学与技术, 2014, 33(11): 1621-1626. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.2014.1103
引用本文: 胡重阳, 梅涛, 刘彦伟, 吴晅, 张勇杰, 孙少明. 仿生六足机器人机构设计及控制方法研究[J]. 机械科学与技术, 2014, 33(11): 1621-1626. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.2014.1103
Hu Chongyang, Mei Tao, Liu Yanwei, Wu Xuan, Zhang Yongjie, Sun Shaoming. Research of Control Method and Mechanism Design of Bio-inspired Hexapod Robot[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2014, 33(11): 1621-1626. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.2014.1103
Citation: Hu Chongyang, Mei Tao, Liu Yanwei, Wu Xuan, Zhang Yongjie, Sun Shaoming. Research of Control Method and Mechanism Design of Bio-inspired Hexapod Robot[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2014, 33(11): 1621-1626. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.2014.1103

仿生六足机器人机构设计及控制方法研究

doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.2014.1103
基金项目: 

国家重点基础研究发展计划项目(2011CB302106)

国家自然科学基金青年科学基金项目(51005223)资助

详细信息
    作者简介:

    胡重阳(1988- ),硕士研究生,研究方向为仿生机器人和机电控制系统,hcyang@mail.ustc.edu.cn。

    通讯作者:

    孙少明,副研究员,博士,shaomingsunny@126.com.

Research of Control Method and Mechanism Design of Bio-inspired Hexapod Robot

  • 摘要: 机器人足部与壁面间的粘附能力及其运动控制策略是爬壁机器人能够在处于不同倾斜度的壁面上爬行的关键技术.模仿甲虫足部钩刺对抓的特征及尺蠖蠕动爬行运动特性设计了一种可灵活转向的仿生六足爬行机器人机构.该机器人采用CPG(central pattern generator)仿生控制方法实现其在粗糙壁面上的任意方向的运动,并且通过超声波传感器的反馈信号能够实现避障功能.机器人足部采用对抓设计提高了爬行稳定性,同时CPG控制方法简单、新颖.基于Matlab软件建立了CPG控制网络,并结合反馈信号实时调节网络输出.在Webots移动机器人仿真环境下完成了机器人建模,CPG控制器程序编写,通过动态仿真验证了六足机器人机构和控制方法的合理性,机器人爬行速度约2.7cm/s.
  • [1] Chu S K K,Pang G K H. Comparison between differentmodel of hexapod robot in fault-tolerant gait[J]IEEETransactaions on Systems,Man, and Cybernetic、,PartA,2002,32(6);752-756
    [2] 丁希仑,王志英,Rovetta A六边形对称分布六腿机器人的典型步态及其运动性能分析[J]机器人,2010,32 (6); 759-765Ding X L, };ng Z Y, Rovetta A. Typical gaits and motionanalysis of a hexagonal symmetrical hexapod robot[J]Robot,2010,32(6);759-765(in Chinese)
    [3] 徐坤,丁希仑,李可佳圆周对称分布六腿机器人三种典型行走步态步长及稳定性分析[J]机器人,2012,34(2);231-241Xu K, Ding X L, Li K J. Stride size and stabilityanalysis of a radially symmetrical hexapod robot in threetypical gaits[J]Robot, 2012, 34(2):231-241(in Chinese)
    [4] 王倩,陈甫,减希品,等新型六足机器人机构与控制系统设计[J]机械设计与制造,2008,3(3);148-150Wang Q, Chen P, Zang X Z, et al. Design of mechanismand control system of a new hexapod robot[J]Machinery Design and Manufactaure, 2008,3(3):148-150(in Chinese)
    [5] Venkataraman S T. A simple legged locomotion gaitmode[J]Robotic、and Autonomous System,1997,22:75-85
    [6] Inagaki S, Yuasa H,Arai T. CPC model for autonomousdecentralized multi-lehhed robot system-heneration andtransition of oscillation patterns and dynamic、ofoscillators[J]. Roboticsand Autonomous Systems 2003,44 (3):171-179
    [7] Arena P, Fortuna L, Frasca M, et al. Clin}l>ing obstactaes viabio-inspired CNN-CPC and adaptive attitude control[Cj//2005 IEEE International Symposium on Circuits andSystems,May 26, 2005,Kobe, Japan, Piscataway,NJ, USA}IEEE,2005}5214-5217
    [8] 牛超群基于CPC的六足机器人协调运动控制方法的研究[D]哈尔滨:哈尔滨工业大学,2008Niu C Q. Research on control method of coordinatedmotion for hexapod robot based on CPC[D]Harbin:Harbin Institute of Teehnology,2008(in Chinese)
    [9] 王绍治基于柔性关节的六足机器人CPC控制系统研究[D]哈尔滨:哈尔滨工业大学,2010Wang S Z. Resarch on CPC control system based onflexible joint in six-legged robot[D]Harbin:HarbinInstitute of Teehnology,2010(in Chinese)
    [10] http,//bdml.stanford.edu/twiki/bin/view/Rise/SpinyBothtml#Spinybot II Toe-Compliance
    [11] Fukuoka Y, Kimura H,Cohen A H. Adaptive dynamicwalking of a quadruped robot on irregular terrain basedon biological concepts[J]The International Journal ofRoboticsResearch,2003,22(3/4):187-202
    [12] Zhang D(;,Zhu K Y. Modeling biological motor controlfor human locomotion with functaional electaricalstimulation[J]Biological Cybernetic、,2007,96(1):79-97
    [13] Hu C,Mei T, Sun S, et al. CPC-based control systemfor foot locomotion of gecko-inspired robot[C]//FifthInternational Conference on Measuring Technology andMechatronic、Automation(ICMTMA),January 16/17,2013 Hong Kong,China, Piscataway, NJ, USA; IEEE,2013:409-414"
    [14] Liu Y, Hu C, Wu X, et al. Design of vertical ctaimbingrobot with compliant foot[C]//2012 IEEE InternationalConference on Robotica and Bionumetica,December 11-14, 2012, Guangzhou, China, Piscataway, NJ, USA;IEEE,2012 } 649-654
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  149
  • HTML全文浏览量:  30
  • PDF下载量:  10
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2013-03-28

目录

    /

    返回文章
    返回