一种平面闭链腿式机构的尺度参数优化设计

以Theo Jansen机构输出的足端轨迹为目标,对一种新型平面闭链腿式机构的尺度参数进行优化。利用基本杆组法建立了该新型机构的运动学模型,根据新型机构和Theo Jansen机构的结构特点,利用曲柄摇杆机构的极限位置条件,将设计变量数目减少为一个;以两机构的足端轨迹偏差最小为目标,以各尺度参数间的几何关系为约束,建立了单目标优化问题,并利用一维搜索法得到优化结果。在此基础上,设计了一种八足移动机器人并搭建实验样机,验证了设计结果的可行性。

一种足式移动机器人的混合视觉伺服控制方法

针对一种配有单目相机的足式移动机器人,提出一种基于图像单应性的混合视觉伺服方法,利用单应性矩阵中的元素构造状态变量估计估计机器人相对位姿,使机器人在缺乏深度信息的情况下可准确到达目标位姿。相较于轮式移动机器人,在足式机器人移动过程中,足式机构的间歇性运动直接影响机器人视觉反馈过程和伺服控制系统的准确性和稳定性。为解决这一问题,通过分析足式机构运动学并建立足式机器人移动速度与电机转速的映射关系,使控制器可以更准确地调整机器人运动速度。考虑到足式机构运动对视觉反馈环节的影响,提出一种改进型自适应中值滤波算法提高位姿估计精度。伺服环节设计了滑模控制器,并采用李雅普诺夫方法证明了控制系统的稳定性。最后,利用CoppeliaSim软件搭建足式移动机器人虚拟模型,通过仿真验证了所提出控制方案的可行性与有效性。