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四足机器人仿生腿结构特性及其控制系统研究
被引量:
7
1
作者
黄林考
谭跃刚
+1 位作者
David Nicolas Torres Barrera
赵东升
《机械设计与制造》
北大核心
2018年第A01期150-153,共4页
针对四足机器人整机对单个支撑腿的要求,对机械腿结构特性和控制系统展开研究。基于对四足动物腿部生理结构分析,提出具有两个主动关节和一个被动关节的四足机器人仿生腿结构,并完成运动学特性分析。通过分析仿生四足机器人控制系统功...
针对四足机器人整机对单个支撑腿的要求,对机械腿结构特性和控制系统展开研究。基于对四足动物腿部生理结构分析,提出具有两个主动关节和一个被动关节的四足机器人仿生腿结构,并完成运动学特性分析。通过分析仿生四足机器人控制系统功能与性能要求,提出具有开放性、模块化和结构紧凑特点的仿生四足机器人控制系统方案,基于DSP设计并实现仿生腿控制系统。实验证明仿生腿结构合理,控制系统稳定可靠且具有良好的扩展性,仿生腿系统可作为下层模块集成到仿生四足机器人系统。
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关键词
四足机器人
仿生腿
控制系统
结构特性
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职称材料
主动腰部四足机器人控制系统与跳跃步态研究
被引量:
3
2
作者
赵东升
谭跃刚
+1 位作者
黄林考
李彰
《机械设计与制造》
北大核心
2018年第5期246-248,252,共4页
四足动物在快速奔跑中会采用跳跃步态,而跳跃步态中腰部的伸缩运动又对速度的提升具有重大影响。针对跳跃步态中腰部摆动对速度的影响,设计了带有腰部主动关节的小型四足机器人,采用了舵机作为髋关节主动驱动器和弹簧作为膝关节被动驱动...
四足动物在快速奔跑中会采用跳跃步态,而跳跃步态中腰部的伸缩运动又对速度的提升具有重大影响。针对跳跃步态中腰部摆动对速度的影响,设计了带有腰部主动关节的小型四足机器人,采用了舵机作为髋关节主动驱动器和弹簧作为膝关节被动驱动器,使腿部具有一个主动自由度和一个被动自由度。以STM32芯片为中央处理器设计了包括复位、通信和舵机驱动等功能模块的控制系统。通过软件设计,在实验中实现了四足机器人跳跃步态下的稳定运动和较好的仿生运动现象,验证了控制系统的有效性,观察到了腰部主动关节对四足机器人跳跃运动中的速度影响作用。
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关键词
四足机器人
控制系统
跳跃步态
腰部主动关节
舵机驱动
STM32
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职称材料
四足机器人柔性脊柱的设计及分析
被引量:
2
3
作者
雷成林
谭跃刚
+1 位作者
黄林考
陶红武
《数字制造科学》
2020年第2期86-91,共6页
针对传统刚性机体四足机器人无法做到与四足哺乳动物一样快速、灵活和稳定运动的问题,提出了一种基于串联弹性驱动器的双关节串联柔性脊柱机构,并围绕其结构特性、力伺服控制和系统集成展开研究。基于脊柱在四足哺乳动物高速运动状态下...
针对传统刚性机体四足机器人无法做到与四足哺乳动物一样快速、灵活和稳定运动的问题,提出了一种基于串联弹性驱动器的双关节串联柔性脊柱机构,并围绕其结构特性、力伺服控制和系统集成展开研究。基于脊柱在四足哺乳动物高速运动状态下的运动与形态,分析脊柱关节在四足机器人运动过程中的运动与受力情况。建立柔性脊柱关节的力源法动力学模型,通过仿真分析关节等效刚度对系统稳定性、动态响应特性的影响。对脊柱关节输出力矩采用PID控制,通过Matlab进行控制仿真分析。仿真和实验结果表明:串联柔性脊柱具有较高的力矩跟踪精度,脊柱机构及其控制系统稳定可靠。
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关键词
四足机器人
串联柔性脊柱
串联弹性驱动器
力源法控制模型
原文传递
题名
四足机器人仿生腿结构特性及其控制系统研究
被引量:
7
1
作者
黄林考
谭跃刚
David Nicolas Torres Barrera
赵东升
机构
武汉理工大学机电工程学院
出处
《机械设计与制造》
北大核心
2018年第A01期150-153,共4页
基金
中央高校基本科研业务费专项资金资助(175204003, Suppoted by "the Fundamental Research Funds for the Central University" )
文摘
针对四足机器人整机对单个支撑腿的要求,对机械腿结构特性和控制系统展开研究。基于对四足动物腿部生理结构分析,提出具有两个主动关节和一个被动关节的四足机器人仿生腿结构,并完成运动学特性分析。通过分析仿生四足机器人控制系统功能与性能要求,提出具有开放性、模块化和结构紧凑特点的仿生四足机器人控制系统方案,基于DSP设计并实现仿生腿控制系统。实验证明仿生腿结构合理,控制系统稳定可靠且具有良好的扩展性,仿生腿系统可作为下层模块集成到仿生四足机器人系统。
关键词
四足机器人
仿生腿
控制系统
结构特性
Keywords
Quadruped Robot
Bionic Leg
Control System
Mechanical Character
分类号
TH16 [机械工程—机械制造及自动化]
TP242 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
主动腰部四足机器人控制系统与跳跃步态研究
被引量:
3
2
作者
赵东升
谭跃刚
黄林考
李彰
机构
武汉理工大学机电工程学院
出处
《机械设计与制造》
北大核心
2018年第5期246-248,252,共4页
基金
湖北省科技支撑计划项目"教学型低成本3D打印机产品开发及推广应用"(2014BAA018)
文摘
四足动物在快速奔跑中会采用跳跃步态,而跳跃步态中腰部的伸缩运动又对速度的提升具有重大影响。针对跳跃步态中腰部摆动对速度的影响,设计了带有腰部主动关节的小型四足机器人,采用了舵机作为髋关节主动驱动器和弹簧作为膝关节被动驱动器,使腿部具有一个主动自由度和一个被动自由度。以STM32芯片为中央处理器设计了包括复位、通信和舵机驱动等功能模块的控制系统。通过软件设计,在实验中实现了四足机器人跳跃步态下的稳定运动和较好的仿生运动现象,验证了控制系统的有效性,观察到了腰部主动关节对四足机器人跳跃运动中的速度影响作用。
关键词
四足机器人
控制系统
跳跃步态
腰部主动关节
舵机驱动
STM32
Keywords
Quadruped Robot
Control System
Bounding Gait
ActiveWaist Joint
Servo Driving
STM32
分类号
TH16 [机械工程—机械制造及自动化]
TP24 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
四足机器人柔性脊柱的设计及分析
被引量:
2
3
作者
雷成林
谭跃刚
黄林考
陶红武
机构
武汉理工大学机电工程学院
出处
《数字制造科学》
2020年第2期86-91,共6页
基金
国家重点研发计划资助项目(2017YFB1303703)
文摘
针对传统刚性机体四足机器人无法做到与四足哺乳动物一样快速、灵活和稳定运动的问题,提出了一种基于串联弹性驱动器的双关节串联柔性脊柱机构,并围绕其结构特性、力伺服控制和系统集成展开研究。基于脊柱在四足哺乳动物高速运动状态下的运动与形态,分析脊柱关节在四足机器人运动过程中的运动与受力情况。建立柔性脊柱关节的力源法动力学模型,通过仿真分析关节等效刚度对系统稳定性、动态响应特性的影响。对脊柱关节输出力矩采用PID控制,通过Matlab进行控制仿真分析。仿真和实验结果表明:串联柔性脊柱具有较高的力矩跟踪精度,脊柱机构及其控制系统稳定可靠。
关键词
四足机器人
串联柔性脊柱
串联弹性驱动器
力源法控制模型
Keywords
quadruped robot
elastic flexible spine
series elastic actuator
force source method
分类号
TP242 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
四足机器人仿生腿结构特性及其控制系统研究
黄林考
谭跃刚
David Nicolas Torres Barrera
赵东升
《机械设计与制造》
北大核心
2018
7
下载PDF
职称材料
2
主动腰部四足机器人控制系统与跳跃步态研究
赵东升
谭跃刚
黄林考
李彰
《机械设计与制造》
北大核心
2018
3
下载PDF
职称材料
3
四足机器人柔性脊柱的设计及分析
雷成林
谭跃刚
黄林考
陶红武
《数字制造科学》
2020
2
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