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《六足仿生机器人及其步态研究现状调研》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、实用标准六足仿生机器人及其步态研究现状文案大全实用标准摘要与一般的机器人相比(比如轮式机器人),六足仿生机器人的一个最大的优点是对行走路面的要求很低,它可以跨越障碍物、走过沙地、沼泽等特殊路面,因此可以用于工程探险勘测、反恐防爆、军事侦察等人类无法完成的或危险的工作,并且机器人的足所具有的大量自由度可以使机器人的运动更加灵活,对凹凸不平的地形的适应能力更强。足式移动机器人的立足点是离散的,跟地面的接触面积较小,可以在可达到的地面上选择最优支撑点,即使在表面极度不规则的情况下,通过严格选择足的支撑点,也能够行走自如,因此,足式步行机器人特别是六足步行机器人的研究已成为机器人学中一个引人注目的
2、研究领域,它可以作为危险地带的探险工具也可以去那些人类自身不能到达的地方[1]。然而,目前对六足仿生机器人的步态研究还仅仅局限于在平地上或接近于平地时的步态方法研究。机器人遇到障碍物时采用的也都是避障运动,由于现实环境复杂多变,因此有必要提出一种适合于六足仿生机器人越障的一种步态。关键词:六足仿生机器人;避障运动;步态规划文案大全实用标准目录引言4二．六足仿生机器人的发展现状4三．六足仿生机器人越障步态运动原理9四．六足机器人三角步态分析10五．六足机器人越障步态设计11六．六足仿生机器人越障步态的选择13结论15文案大全实用标准引言步态是行走系统的迈步方式,即行走系统抬腿和放腿的顺序。由
3、于开发步行机器人的需要,McGhee在1968年总结前人对动物步态研究成果的基础上,比较系统地给出了一系列描述和分析步态的严格的数学定义。之后各国学者在四足、六足、八足等多足步行机的静态稳定的规则周期步态的研究中取得了很多成果。这些成果包括各种步态特点及分类,如三角步态、波动步态、自由步态、跟随步态、步态参数及其相互关系等。二．六足仿生机器人的发展现状从1959年美国制造出世界上第一台工业机器人起，在短短半个世纪的时间里，机器人的研究就已经历了4个发展阶段：工业机器人、遥控机器人、智能机器人和仿生机器人[2]。从机器人的角度来看，仿生机器人是机器人发展的最高阶段；从仿生学的角度来看，仿生机
4、器人是仿生学理论的完美综合与全面应用。本质上讲，仿生机器人指的是利用各种无机元器件和有机功能体所组建起来的在运动机理和行为方式、感知模式和信息处理、控制协调和计算推理、能量代谢和材料结构等多方面具有生命形态特征从而可以在未知的非结构化环境中灵活、可靠、高效地完成各种复杂任务的机器人系统[3]近年来，随着昆虫仿生学理论与计算机技术的飞速发展，使得对多足仿生机器人的研究，成为大家关注的焦点。国内外多所大学和研究机构，相继成功研制出了性能卓越的多足仿生机器人。六足机器人Genghis（见图1-1），由美国麻省理工学院人工智能实验室于1989年研制，主要用于在地外行星（如火星）表面执行探测任务。每
5、条腿2个旋转自由度，采用基于位置反馈的伺服电机驱动，集成了电流测量单元以获取关节力矩信息，装备了2个触须传感器、2个单轴加速度计，可在复杂路面上高效行走。出于同样目的，MIT于20世纪九十年代初研制了六足机器人Attila（见图1-2）。每条腿3文案大全实用标准个旋转自由度，设计上采用模块化结构，各模块具有自身的传感器、驱动器和微处理器。具有较强的容错能力，可自动检测和识别硬件故障，并通过软件方式进行补偿。为减少登陆作战时的危险，美国麻省理工学院研制了用于浅滩探雷的六足机器人Ariel（见图1-3）。每条腿2个旋转自由度，具有翻转步行能力。电路和控制器都置于的密闭的空腔内，具有防水功能。配
6、备了罗盘与姿态传感器，可对硬件故障进行自动检测。八足机器人Lobster（见图1-4）由美国东北大学水下研究实验室研制。每条腿3个旋转自由度，能够在复杂的水底环境中自主浮游和爬行。头部装有类似液动控制舵作用的2个钳爪，用于控制步行方向，步行时钳爪和尾部近似地伸展成三角形，以获得最大的稳定性。六足机器人RobotII（见图1-5），由美国凯斯西储大学机械及航天工程学院仿生机器人实验室研制。每条腿4个独立的自由度，3个旋转主动自由度，1个沿胫节轴线方向的被动柔顺自由度。采用电位计测量关节角位置，应变片则用于测量胫节上的轴向力，结合了足底反射机制以应对复杂的地形。六足机器人RobotV（见图1-
7、6），以蟑螂为仿生原型制作，用于研究蟑螂的奔跑机制。前、中、后腿分别具有5、4、3个旋转自由度，股节安装了6块应变片，以形成载荷测量单元，提供3维足端力的精确测量值。沿用了RobotII的竹节虫步态控制器，采用人工肌肉驱动方式。文案大全实用标准机器人Scorpion（见图1-7），由德国Fraunhofer自主智能系统研究所研制。每条腿3个旋转自由度，采用微型伺服电机驱动，装备了1个摄相机和1个超声波声纳测距传感器。步态
