Knowledge Resource Center for Ecological Environment in Arid Area
| 基于CPG的多模式杆式移动机构仿生控制方法研究 | |
| 史瑞东 | |
| 出版年 | 2018 |
| 学位类型 | 硕士 |
| 学位授予单位 | 北京交通大学 |
| 中文摘要 | 目前机器人对未知环境没有很好的自适应性,控制系统构建过程过于复杂,不具有模块化和普适性。本文在沙漠蜘蛛的启发下,为一款可以变形移动机器人设计出翻滚、爬行、侧滚等多种运动模式,其控制方案采用CPG仿生控制方法,并设计出适应三种步态的CPG神经网络,其具有优良的拓扑性和可移植性。样机机器人实现了稳定的爬行和翻滚两种步态模式。论文主要工作如下:根据沙漠蜘蛛的运动特征,简化其肢体动作,设计出仿沙漠蜘蛛机器人的翻滚步态、爬行步态、侧滚步态,提出以翻滚步态为转换基础的步态转换策略,解决了三种步态之间的转换问题。设计出适用于多种运动模式的基于Hopf振荡器的CPG神经网络并研究确定了每一种步态的CPG网络参数。利用ADAMS对机器人模型进行仿真,分别得出了机器人翻滚步态、爬行步态、侧滚步态和步态转换的受力杆件的受力以及主动关节的电机力矩,为样机配件选型提供了理论依据。设计机器人控制系统方案并选择元件,包括运动控制卡、工控机、驱动器、电机等。将元器件按照论证后的控制方案搭建出样机实验平台。利用MFC设计出实验平台的上位机界面,使实验者能够更加方便的操控机器人和观察机器人的实时运动信息。实验完成了翻滚步态和爬行步态。翻滚步态状态下机器人前进速度为0.05m/s,在爬行步态状态下机器人前进速度为0.017m/s,验证了 CPG仿生控制方法的有效性。 |
| 中文关键词 | 仿蜘蛛机器人 ; 中枢模式仿生器(CPG) ; Hopf振荡器 ; 多模式运动 |
| 语种 | 中文 |
| 国家 | 中国 |
| 中图法分类号 | TP242 |
| 来源机构 | 北京交通大学 |
| 资源类型 | 学位论文 |
| 条目标识符 | http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/354800 |
| 作者单位 | 北京交通大学 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 史瑞东. 基于CPG的多模式杆式移动机构仿生控制方法研究[D]. 北京交通大学,2018. |
| 条目包含的文件 | 条目无相关文件。 | |||||
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