六足步行机器人定半径转弯步态

将三角步态应用于六足步行机器人定半径转弯步态中,提出基于三角步态的定半径转弯步态规划方法,简化了六足步行机器人转弯步态.将利用重心直线段轨迹跟踪定半径圆轨迹的方法运用到六足步行机器人的定半径转弯步态中,提出基于稳定性约束和腿运动约束条件下的六足步行机器人最大转弯角度的求解方法.在六足步行机器人定半径转弯步态中,对于2组腿分别作为支撑腿转弯时,采用不同的转弯角度从而有效地利用机器人转弯过程中每步的转弯能力.利用MATLAB和ADAMS软件对基于三角步态的六足步行机器人定半径转弯步态进行仿真,仿真结果验证了提出的转弯步态规划方法的正确性.

无侧摆关节型两足步行机器人转弯步态规划方法的研究

首先介绍了无侧摆关节型两足步行机器人的平衡方法，然后对这类两足步行机器人转弯运动的步态规划进行了详细研究，建立了转弯过程中２只脚不发生干涉的条件以及为维持步行稳定性对重心的约束条件，最后通过对ＮＡＩＷＲ－１两足步行机器人的转弯运动进行计算机仿真，证实了本文所提出的转弯步态规划方法的正确性。

基于质心调整的四足机器人转弯步态规划

针对四足机器人转弯过程中容易失稳的问题,提出了一种基于零力矩点(ZMP)稳定性判据动态调整质心的改进型转弯步态规划方法,提高了四足机器人转弯时的动态稳定性。该步态规划方法根据ZMP稳定性判据规划ZMP参考轨迹始终处于对角支撑线上,确保机器人具有最大的稳定裕度。通过线性倒立摆和ZMP结合的模型得到连续平滑的质心调整参考轨迹,利用坐标系间的参数变换矩阵将足端轨迹转换到机身坐标系下求解期望的关节角。最后,利用MATLAB和ADAMS进行仿真分析,仿真结果验证了所提转弯步态规划方法的有效性。

全方位四足步行机器人JTUWM－Ⅱ转弯步态控制的研究

本文以四足步行机器人为研究对象研究了转弯步态控制的实现途径．在分析前人研究的基础上，拟定了适合于实际控制的重心沿多折线行走的转弯步态，并详细讨论了转弯步态过程及其可行性．该步态控制已在所研制的ＪＴＵＷＭ－Ⅱ型全方位四足机器人上实现．

四足机器人侧步转弯的仿脊髓控制研究

阐述基于仿脊髓网络的侧步转弯控制策略,根据方向角的反馈,调整髋关节的侧向运动,实现机器人的侧步转弯控制,利用Simulink和Webots联合仿真平台对四足机器人的侧步转弯控制进行仿真。

四足步行机器人的弯道行走探讨

本文根据地面情况,先拟定出能使步行机稳定行走的步态,然后找出可实现的步态可行集,只要在这个可行集内按转弯步态行走,就能保证步行机器人沿弯道稳定行走。本文给出了转弯步态的拟定方法,同时还给出了步行机器人步态可行性的判别条件。

90°转弯对下肢运动学特征的影响

采集了20名青年男性受试者在不同转弯步态下进行90°转弯以及直走时支撑相下肢髋关节、膝关节和踝关节的三维运动学数据.研究发现:旋转式转弯步态与直走步态相比髋关节的外展、内旋、外旋峰值角度增大,内收峰值角度减小;膝关节的屈曲峰值角度减小,外展峰值角度增加;踝关节的外展、内收、外旋、内旋峰值角度都增大,屈曲峰值角度减小.跨步式转弯步态与直走步态相比较,髋关节内收峰值角度增大,外展角度减小;膝关节屈曲峰值角度减小,内收峰值角度增加;踝关节的屈曲角度增加.表明跨步式转弯对下肢髋关节、膝关节、踝关节的三维运动学特征的影响小于旋转式,跨步式转弯步态比旋转式转弯步态更简单和稳定.

U-型电子步道系统:帕金森病运动障碍评估

为了实现帕金森病(PD)运动障碍全面而准确地量化评估和帕金森病的辅助诊断,设计一种新的用于量化步态分析的U-型电子步道系统,该系统包括U-型电子步道和数字诊疗系统。利用U-型电子步道系统获取传感器信号,并采用数字诊疗系统提取受试者直行和转弯状态下运动障碍相关的步态运动学特征。在测试阶段,采用支持向量机(SVM)分类算法识别帕金森病患者步态模式。实验结果表明基于U-型电子步道系统提取的步态运动学特征,构建的模型能实现帕金森病患者识别,同时提取的转弯步态特征能够大幅提高帕金病患者的准确率。

四足机器人设计

相较于轮式机器人,足式机器人虽然在速度及能耗效率方面略逊一筹,但在地形适应性方面却能展现出无比的优越性,故四足机器人是研究的重点。本文首先采用D-H杆法研究正运动学,用投影法研究逆运动学,之后分析得出关节角和足端的关系;然后利用matlab得出足端的轨迹、位移、速度、加速度,最后用机器人套件组装出四足机器人,用NorthSTAR软件编程,使机器人完成对角小跑步态、转弯步态。

基于层次化联结CPG模型的蛇形机器人3维步态控制

联结CPG(connectionist central pattern generator,CCPG)模型适于控制机器人生成步态,但是传统的CCPG模型无法很好地生成3维步态.为此,本文根据生物学原理,提出了一个改进的神经元模型和一个改进的层次化CCPG(hierarchical CCPG,HCCPG)模型.HCCPG模型能够生成相位协调的多自由度运动控制信号,从而解决了传统CCPG模型的步态生成问题.基于该模型,提出了一个统一方法来生成机器人的2维、3维步态.对转弯步态的特性进行了系统化深入分析,以便更好地利用该步态来适应狭窄的弯道环境.本文提出的HCCPG模型以及得到的步态特性,有助于提高机器人的环境适应能力.