基于运动灵活性的蟑螂机器人机构参数优化

从仿生蟑螂机器人机构特点出发,基于运动灵活性,选择椭圆形身体布局,分别以单腿工作空间和整机雅克比矩阵的条件数倒数作为灵巧度指标,在兼顾运动灵活性和可靠性的基础上,对机器人机构参数进行优化配置,选择了最优的杆长比例.利用分析得出的优化尺寸建立ADAMS参数化仿真模型进行实验研究,仿真结果与理论分析相吻合,验证了优化配置的可行性和正确性,为样机的研制和机器人的驱动及控制等进一步研究奠定了基础,也为其他六足机器人的开发提供了参考.

基于双四杆机构的蟑螂机器人设计与分析

针对蟑螂机器人直接串联式腿构形承载能力差、机体刚度不能满足要求,以及单腿少于3自由度构形不能精确控制机体位姿的问题,设计一种基于双四杆机构的仿生蟑螂机器人。对机器人求运动学逆解,求得各个驱动关节转角;对机器人进行静力学分析,通过解析法得到关节驱动电动机所需的驱动转矩;用可视化的方法对机构的工作空间进行分析,同时提出快速工作空间与越障工作空间的概念来衡量机器人的平面运动性能与越障性能;制作样机进行行走试验。通过与直接串联构形的比较可知,新设计的样机不仅提高了移动速度,同时增加了系统承载能力,验证了上述设计的合理性与可行性。

蟑螂机器人崎岖路面行走算法设计与实现

针对直接串联式结构承载能力较弱的问题,设计了一种基于双四连杆构型的仿生蟑螂机器人,该构型运动灵活,承载能力强且可以实现解耦控制.建立了该构型的数学模型,进行运动学分析,求解出机器人的正解以及逆解.采用压力感应电阻(FSR,Force SensingResistor)以及光电开关联合检测蟑螂机器人行走在崎岖路面时足端是否落地的信息,而且提出一种新的足端轨迹规划实现蟑螂机器人在崎岖路面的快速行走,综合之前的运动学计算,设计了可用来控制蟑螂机器人在崎岖路面行走的算法,实验验证该算法可以控制机器人在崎岖路面以10 cm/s的速度行走.

一种多自由度蟑螂机器人的运动学分析

建立了仿生蟑螂机器人在三腿支撑状态下的等效并联模型,运用旋量理论和指数积公式,对其运动学进行了分析;提出了利用Paden-Kahan子问题法数值求解机器人六自由度腿的关节角位移的逆运动学方法,前向运动学的求解首先根据机体的自然约束建立两条描述前向运动学的支路,然后利用其等价关系,结合指数积公式推导得到机体位姿;在Matlab下对提出的运动学算法进行了验证,为后续的运动学分析和轨迹规划奠定了基础。

多传感器融合技术在蟑螂机器人控制中的应用

多传感信息融合对于蟑螂的运动灵活性具有重要作用,为了模拟蟑螂腿毛的功能,提出采用多传感器信息融合技术开发了一种信息实时采集系统;该系统利用廉价鼠标作为传感器,在蟑螂机器人的腿上安装若干光电传感器来模拟蟑螂运动过程中腿毛的触觉,从而解决机器人位姿识别和避障的问题,为实现实时控制和智能控制提供保障;为了简化鼠标的安装,通过在蟑螂身体上安装鼠标传感器来检测位姿的方法,验证了算法的正确性,说明了模拟腿毛的功能;应用结果表明,该系统稳定性好,价格低廉,有一定的实用性与推广价值。

折纸艺术中的科学灵感

折纸艺术历史悠久,但许多人可能不知道,随着现代科技的发展,折纸艺术在科学领域也大放异彩,研究人员从它身上获得灵感,解决了一系列的科学难题。可以'折叠'的蟑螂机器人几个世纪以来,艺术家们一直在研究这种被称为折纸的艺术形式。近年来,一些科学家也开发了这种艺术形式在科学研究中的许多实际应用。例如,龙卷风、地震和爆炸事件过后,倒塌的建筑物废墟下都有可能埋着被困者.