人体足地接触模型的步速适用性

目的构建骨肌多体动力学足地接触模型,研究其适用速度范围。方法采集5名测试者的步态运动数据,以骨肌多体动力学仿真软件Any Body全身模型为基础,建立足地接触模型,分析慢走、正常行走、快走和慢跑不同步态速度下的地面反作用力(ground reaction force,GRF)和地面反作用力矩(ground reaction moment,GRM),并与测力板实验测量值进行对比,分析模型预测精度,获得足地接触模型的适用范围。结果在慢走、正常走和快走(步速0.69~1.68 m/s)时,足地接触模型预测能力较高,GRF预测值与实验值相关性大于0.875,GRM预测值与实验值相关性大于0.9。结论所开发的足地接触模型同时计算GRF和GRM,可以消除步态分析中对测力板的依赖,能够应用于老年人及病理性步态等低速步态的运动学分析。

足式机器人足-地力学模型及实验仿真研究综述

基于现有足式机器人足-地接触力学的研究,综合论述了足式机器人足-地接触力学模型、实验方法、虚拟仿真等方向的研究现状。总结归纳了硬质、松软两种地面环境下建立的各种足-地接触力学模型;对足-地接触力学足端运动、腿部运动状态以及不同足端形状的实验方法进行归纳;并基于有限元仿真和离散元仿真两类仿真方法,对足式机器人足-地力学虚拟仿真进行总结;最后,对足式机器人足-地接触力学在动态交互模型、地面适应性及足端创新性等方向的未来研究提出展望。研究足式机器人的足-地接触力学对于提高其在多变地形中的运动性能至关重要,有助于开发出更高效、更稳定的足式机器人系统。

基于足地接触特性辨识的六足机器人自适应阻抗控制

为提高足式机器人在未知地面环境中运动适应能力,提出了一种基于足地接触特性辨识的模糊自适应阻抗控制算法首先,针对六足机器人提出一种足地接触特性辨识方法为降低六足机器人行走时足地之间的冲击力,提出了一种六足机器人沿腿长方向基于足地接触参数的模糊自适应阻抗控制器基于六足机器人在不平坦地面行走时的足地接触状态,建立机器人步态控制状态机及行走控制框架通过六足机器人仿真模型,对足地接触特性辨识方法、模糊自适应阻抗控制器以及机器人行走控制框架进行仿真验证,并应用到“青骓”六足机器人样机进行实验验证。

接触与摩擦对行走影响的仿真与实验研究

主要通过实验测量的方法研究被动行走中的足地接触过程,得到接触过程对行走稳定性的影响,对实验测量结果与仿真计算结果进行了对比,得到了较好的吻合效果.