四足步行论文_谭永营,晁智强,金毅

导读:本文包含了四足步行论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:步态,机器人,轨迹,平台,机构,运动学,半圆。

四足步行论文文献综述

谭永营,晁智强,金毅[1](2019)在《运输四足步行机动平台行走侧向速度控制仿真》一文中研究指出侧向速度控制是机动平台在叁维空间中实现快速稳定行走的基础。由于运输四足步行机动平台对角步态行走过程中存在四足腾空相,机体在上升及下降阶段所对应的虚拟刚度变化较大,传统的侧向速度控制方法无法保证机动平台侧向行走稳定性。在四足步行机动平台运动学分析及虚拟模型控制方法阐述基础上,结合SLIP运动规律的分析,对传统控制方法进行改进,分别提出了考虑腾空速度、考虑腾空速度及平均速度的对角步态侧向速度控制方法,针对理想侧向速度为0及侧向存在运动需求两种情况分别进行了仿真研究,并对结果进行对比分析。结果表明考虑腾空速度及平均速度的对角步态侧向速度控制算法误差较小,较好的满足了对侧向速度的控制需求,证明了考虑腾空速度及平均速度的控制算法的有效性。(本文来源于《计算机仿真》期刊2019年08期)

韩硕[2](2019)在《四足步行机器人的平面八杆腿机构设计与步态规划研究》一文中研究指出地球上大部分的路况都不是平面地形,非足式类型的机器人无法实现在这种地形上运动,而足式机器人在复杂地形适应性、灵活性等方面具有突出的优势且具有很强的综合性。四足机器人的步态规划是其稳定行走的基础,对机器人在军事国防、勘探侦查,野外救援等多个领域中作业时提高其运动稳定性具有重要的研究意义和实用价值。本论文以实验室自主设计研发的平面八杆腿式四足步行机器人为研究对象,对四足步行机器人步态规划及稳定性进行研究,并以四足步行机器人实际物理样机实验进行验证其可行性。利用数值计算方法对四足步行机器人进行运动学与动力学建模,得到机器人工作空间与关节空间之间的映射关系与各部件由于运动产生的力和输入的驱动力之间的关系。通过理论计算与仿真结果对比,验证其理论计算的正确性。本论文对四足步行机器人规划了协调叁角步态、间歇叁角步态及对角步态以适应不同地形环境运动。对机器人运动进行了稳定性分析,并利用机身位姿调整增大机器人爬坡时俯仰角,提高机器人在斜坡环境的行走效率;规划了一种叁维波动补偿对角步态,将机器人零力矩点ZMP控制在对角线上,提高步态行走的稳定性;通过步态运动仿真验证所规划步态的合理性。本论文对四足步行机器人建立抗纵向冲击位姿调整控制策略以保持机身平衡,提高机器人抗纵向冲击性能,并通过联合仿真验证了其可行性;对四足步行机器人越障性能进行了研究,以原腿部机构为基础进行了结构优化设计,优化后的平面腿机构保持了原有运动轨迹的同时增加了机器人腿部跨越高度自的多变性,从而提高了机器人越障性能:根据稳定锥判定方法及机器人实际尺寸对机器人抗倾倒性能进行了研究,通过理论计算验证了机器人具有稳定的行走能力。研制四足步行机器人物理样机,并对机器人协调、间歇叁角步态及对角步态进行了步态运动实验,包括平面地形行走和斜坡行走,以满足机器人可根据程序控制完成相应步态的行走;对机器人传感器系统进行了探测实验,主要包括实时测量水压的压力传感器,实时测量机器人偏转角的姿态传感器和测量水深和水下地形的声纳传感器,以实现机器人的设计需求。通过实验结果验证了所规划步态以及机器人传感器系统探测功能的可行性和有效性。(本文来源于《山东大学》期刊2019-05-18)

张金山[3](2019)在《四足步行机器人的3-5R并联腿机构设计与步态规划》一文中研究指出与轮式机器人和履带机器人相比,四足步行机器人对各种路况环境有较强的适应能力,主要体现在四足步行机器人行走时的支撑点离散且接触点的面积较小,能够适应坑洼和碎石等路况。另外,四足步行机器人可以通过自身的姿态调节达到搭载平台的稳定性能要求。与串联机构相比,将并联机构作为四足步行机器人腿部机构,能够满足承载探测设备时平稳越障和任意角度切换的要求,增加机器人的承载能力和配合控制系统完成较高精度的控制。本论文创新设计了一种具有叁平移自由度的3-5R并联机构,该并联机构驱动集中分布在腿部上端。采用回转型电机驱动,控制可靠性高。并以此并联机构作为腿部机构设计了一种新型四足步行机器人。主要进行了以下研究内容:以四足机器人单足并联腿部机构为研究对象,从约束和自由度的螺旋关系入手,对3-5R并联机构进行自由度计算。对单足的正反解、末端速度与加速度进行数值计算,验证机构反解理论数值的正确性。求解机构雅各比矩阵,分析机构输入对机构动平台的速度与加速的影响并做理论数值计算,通过叁维模型的仿真验证理论分析结果。以四足机器人单足并联腿部机构为研究对象,利用运动学理论分析结果进一步对机构进行动力学分析。采用拉格朗日方程推导出机构的动力学模型,结合ADAMS软件仿真得到完成迈步动作时叁个驱动转矩的变化曲线,验证机构动力学分析的正确性。以四足机器人为研究对象,对四足机器人进行行走和转弯的步态规划与稳定性分析。基于静态稳定性原理规划四足步行机器人的叁角步态,采用稳定裕度法对该步态下的四足机器人进行稳定性分析。基于动态稳定性原理规划了四足步行机器人的对角步态,利用欧拉公式分析了对角步态的稳定性,在此基础上通过仿真不同初始位姿的步态得到四足机器人翻转角变化,确定最佳的初始位姿。在对角步态的基础上规划了四足步行机器人的转弯步态,仿真验证了转弯步态下机器人能够达到稳定要求。基于ADAMS与MATLAB/Simulink的联合仿真,得到四足机器人的翻转角和俯仰角变化曲线,验证理论的正确性与可行性。以四足步行机器人样机为实验基础,运用Arduino软件平台编程软件编写程序。设计了四足步行机器人的平衡调节系统和避障系统。利用姿态传感器对并联腿机构及机身做稳定性测试,得到俯仰角和翻转角变化曲线,验证了该并联机构和四足机器人的可行性。对机器人整机进行直行运动测试,转弯运动测试和避障运动测试。(本文来源于《山东大学》期刊2019-05-18)

李岩[4](2019)在《四足步行机器人结构设计分析》一文中研究指出四足机器人应用领域十分广泛,具有非常强的环境适应能力,可以在抢险救灾与军事反恐等领域发挥积极重要的作用。四足机器人步行运动结构设计,相对于传统轮式机械可以灵活完成攀登﹑地面支撑与障碍跨越等动作。但在目前的实际研究应用中,四足机器人步行机构还存在一些问题,控制系统也极易受到破坏。因此,本文结合四足步行机器人研究现状,从监测传感器和步行结构设计角度,提出了相应的优化建议。(本文来源于《山东工业技术》期刊2019年10期)

晁智强,谭永营,王飞,宁初明[5](2019)在《一种负载型四足步行平台复杂地形静步态行走位姿调整方法》一文中研究指出针对负载型四足步行平台位姿调整方法研究的不足,对其姿态调整过程及目标姿态角选择进行了研究。首先,在步行平台运动学及足端活动空间分析的基础上,利用支撑腿形成的支撑平面对地形进行感知,结合步态参数叁角形及下一摆动腿的运动学裕度得到平台期望位姿及摆动腿起步点位置;然后,将步行平台位姿调整过程分为减速、调整及重新规划3个阶段,结合边界条件对各阶段机体轨迹进行规划;最后,对步行平台复杂地形静步态行走进行了仿真。结果表明:步行平台行走过程中依据地形特征不断调整姿态,平稳通过了复杂地形,验证了所提位姿调整方法的合理性。(本文来源于《装甲兵工程学院学报》期刊2019年01期)

韩寿松,李勋,王飞,陈亮亮,陈绍山[6](2019)在《四足步行机动平台半圆柱形足端偏差分析》一文中研究指出通过正逆运动学分析和足端轨迹规划,提出通过分析半圆柱形足端轨迹目标规划点(Objective Programming Point,OPP)与实际规划点(Actual Programming Point,APP)的相对位置关系来解决机动平台足端轨迹偏差问题的方法。首先,将支撑段机体的运动轨迹等效到足端;然后,通过足端轨迹的OPP与APP之间相对位置关系,给出由APP轨迹计算OPP轨迹的方法;最后,对足端轨迹OPP与APP在4种相对位置关系下机动平台足端在摆动相和支撑相的偏差问题进行了分析。研究结果对认识半圆柱形足端偏差的产生机理和误差补偿具有参考意义。(本文来源于《装甲兵工程学院学报》期刊2019年01期)

谭永营,晁智强,金毅[7](2018)在《负载型四足步行平台静步态行走虚拟模型控制》一文中研究指出为实现负载型四足步行平台静步态柔顺行走,减小控制方法的复杂程度,提出了一种基于机体虚拟模型的步行平台静步态行走控制方法。将平台静步态行走控制分为支撑阶段足端力的求解、摆动腿的运动控制及机体运动控制叁部分。对于静步态行走支撑阶段中存在的叁足及四足支撑阶段,分别在平台整体受力分析基础上,通过添加相应的约束条件,实现了其各方向的力可控。通过在摆动腿足端实际位置与理想位置之间添加虚拟的弹簧阻尼元件实现了足端轨迹跟踪准确性及足端着地时的柔顺性。通过在机体实际位置及期望位置之间添加相应的虚拟弹簧阻尼元件,结合平台机体轨迹规划实现其静步态行走。并通过机动平台平地及爬越台阶静步态行走仿真验证了控制算法的有效性。(本文来源于《科学技术与工程》期刊2018年36期)

张楠,吴少振,牛建业,牛宝山,李姗姗[8](2018)在《四足步行椅机器人位置分析及足端点轨迹规划》一文中研究指出针对当今社会对助老助残机器人的需求,设计了一种基于4(2-UPS+UP)并联机构的四足步行椅机器人。首先,介绍了该机器人的整体构型及各杆件设计参数,建立了单腿机构的数学模型,求解了该机构的自由度。其次,对单腿机构进行位置分析,计算了其工作空间。最后,在对末端点行走轨迹进行规划的基础上,得出了轨迹曲线函数,并对单腿机构进行实验研究。实验结果表明,机构实际轨迹曲线与理论曲线误差在合理范围内,验证了机构设计的合理性以及轨迹规划的可行性,为四足步行椅机器人的设计与控制提供了理论参考。(本文来源于《中国科技论文》期刊2018年22期)

张彦陟[9](2018)在《并排四足步行椅机器人设计研究》一文中研究指出提出了一种新型四足步行机器人结构.其第一个特征是:机器人的四条腿排列在一条线上,并垂直于前进方向.其优点是,机器人在崎岖不平的地面行走时,无论是上坡、下坡,其上身都不会因地面形状变化而发生倾斜.本结构第二个特征是:腿部结构,采用了大腿和小腿分别驱动的方式,这样既可随时保持上身姿势,还能灵活地调整步态.试验表明:该结构原理完全可行.样品在步行中能很好地保持上身姿势.并且结构简单,易于产品化.(本文来源于《赤峰学院学报(自然科学版)》期刊2018年10期)

高建设,王玉闯,刘德平,王保糖[10](2018)在《新型四足步行机器人串并混联腿的轨迹规划与仿真研究》一文中研究指出为了提高四足机器人的载重自重比,综合了一种新型串并混联四足步行机器人,并针对其运动过程的冲击问题,使用了一种基于高次多项式的零冲击足端轨迹规划算法.该机器人每条腿均是由3-RRR并联机构串联一个转动机构组成.此机构利用D-H的方法建立坐标系,利用足端轨迹规划算法在世界坐标系对串并混联腿的摆动相进行足端轨迹规划,支撑相利用匀速直线运动进行规划.根据反解模型,计算出足端在髋关节全局坐标系下的足端轨迹.然后,基于混联腿的运动学逆解用Matlab编程计算得出串并混联腿的四个驱动函数.最后,把单腿模型导入到ADAMS中,添加约束、驱动后,利用ADAMS对串并混联腿进行运动仿真.结果显示,该混联腿的足端实现了零冲击规划的目标,且足端轨迹的速度、加速度平滑.由此表明仿真结果与理论结果相符,验证了该算法的合理性和有效性,为进一步研究四足机器人的步态规划和运动控制奠定了基础.(本文来源于《郑州大学学报(工学版)》期刊2018年02期)

四足步行论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

地球上大部分的路况都不是平面地形,非足式类型的机器人无法实现在这种地形上运动,而足式机器人在复杂地形适应性、灵活性等方面具有突出的优势且具有很强的综合性。四足机器人的步态规划是其稳定行走的基础,对机器人在军事国防、勘探侦查,野外救援等多个领域中作业时提高其运动稳定性具有重要的研究意义和实用价值。本论文以实验室自主设计研发的平面八杆腿式四足步行机器人为研究对象,对四足步行机器人步态规划及稳定性进行研究,并以四足步行机器人实际物理样机实验进行验证其可行性。利用数值计算方法对四足步行机器人进行运动学与动力学建模,得到机器人工作空间与关节空间之间的映射关系与各部件由于运动产生的力和输入的驱动力之间的关系。通过理论计算与仿真结果对比,验证其理论计算的正确性。本论文对四足步行机器人规划了协调叁角步态、间歇叁角步态及对角步态以适应不同地形环境运动。对机器人运动进行了稳定性分析,并利用机身位姿调整增大机器人爬坡时俯仰角,提高机器人在斜坡环境的行走效率;规划了一种叁维波动补偿对角步态,将机器人零力矩点ZMP控制在对角线上,提高步态行走的稳定性;通过步态运动仿真验证所规划步态的合理性。本论文对四足步行机器人建立抗纵向冲击位姿调整控制策略以保持机身平衡,提高机器人抗纵向冲击性能,并通过联合仿真验证了其可行性;对四足步行机器人越障性能进行了研究,以原腿部机构为基础进行了结构优化设计,优化后的平面腿机构保持了原有运动轨迹的同时增加了机器人腿部跨越高度自的多变性,从而提高了机器人越障性能:根据稳定锥判定方法及机器人实际尺寸对机器人抗倾倒性能进行了研究,通过理论计算验证了机器人具有稳定的行走能力。研制四足步行机器人物理样机,并对机器人协调、间歇叁角步态及对角步态进行了步态运动实验,包括平面地形行走和斜坡行走,以满足机器人可根据程序控制完成相应步态的行走;对机器人传感器系统进行了探测实验,主要包括实时测量水压的压力传感器,实时测量机器人偏转角的姿态传感器和测量水深和水下地形的声纳传感器,以实现机器人的设计需求。通过实验结果验证了所规划步态以及机器人传感器系统探测功能的可行性和有效性。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

四足步行论文参考文献

[1].谭永营,晁智强,金毅.运输四足步行机动平台行走侧向速度控制仿真[J].计算机仿真.2019

[2].韩硕.四足步行机器人的平面八杆腿机构设计与步态规划研究[D].山东大学.2019

[3].张金山.四足步行机器人的3-5R并联腿机构设计与步态规划[D].山东大学.2019

[4].李岩.四足步行机器人结构设计分析[J].山东工业技术.2019

[5].晁智强,谭永营,王飞,宁初明.一种负载型四足步行平台复杂地形静步态行走位姿调整方法[J].装甲兵工程学院学报.2019

[6].韩寿松,李勋,王飞,陈亮亮,陈绍山.四足步行机动平台半圆柱形足端偏差分析[J].装甲兵工程学院学报.2019

[7].谭永营,晁智强,金毅.负载型四足步行平台静步态行走虚拟模型控制[J].科学技术与工程.2018

[8].张楠,吴少振,牛建业,牛宝山,李姗姗.四足步行椅机器人位置分析及足端点轨迹规划[J].中国科技论文.2018

[9].张彦陟.并排四足步行椅机器人设计研究[J].赤峰学院学报(自然科学版).2018

[10].高建设,王玉闯,刘德平,王保糖.新型四足步行机器人串并混联腿的轨迹规划与仿真研究[J].郑州大学学报(工学版).2018

论文知识图

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