基于控制函数的蛇形机器人攀爬运动分析

为实现对正交关节蛇形机器人多种运动形式的简单、统一控制,从研究蛇形机器人控制函数出发,提出了一种简单的并可同时实现正交关节蛇形机器人蜿蜒运动、行波运动、侧向翻滚运动和螺旋攀爬运动等多种运动形式的控制函数。对蛇形机器人实现螺旋攀爬运动的控制参数进行了分析,并用粒子群优化算法(PSO)对控制参数进行了优化拟合,给出了控制参数与螺旋攀爬半径之间的优化拟合函数,为正交关节蛇形机器人在不同螺旋半径下的攀爬运动控制提供了参考。运用Webots移动机器人仿真软件进行仿真,在同一控制函数下实现了蛇形机器人的多种运动形式,验证了所提控制函数和优化拟合函数的有效性。

桥梁缆索检测蛇形机器人攀爬运动分析与实现

为方便实现对桥梁缆索的检测和日常维护任务,利用蛇形机器人良好的适应性,通过研究其控制规律,给出了一种简单的并可实现蛇形机器人沿缆索进行螺旋攀爬运动的控制函数。分析了螺旋攀爬运动中控制参数与螺旋参数之间的关系,利用粒子群优化算法对控制参数与螺旋半径、螺旋上升角、螺距之间的关系进行优化拟合,给出了拟合函数。通过Webots仿真软件进行蛇形机器人桥梁缆索攀爬运动仿真,验证了控制函数和拟合函数的有效性,并将控制函数和拟合函数应用在实际的蛇形机器人系统上,实现了蛇形机器人在缆索上的螺旋攀爬运动。