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自然地形下六足步行机器人基于落足点的位姿调整策略被引量：3: 2013年; 以搭载双目视觉系统的六足步行机器人HITCR-II为研究对象,根据选取的落足点,设计了机器人兼顾运动效率和稳定性的位姿调整策略。通过足端轨迹规划和机器人逆运动学算法求得各个关节的运动轨迹,在Adams中对机器人在自然地形中行走过程进行了运动学仿真实验。实验结果表明,使用该位姿调整策略,能够使六足步行机器人HITCR-II实现在自然地形下的高效稳定地运动。; 赵龙海刘玉斌赵杰尹旭悦许文韬张赫; 关键词：六足步行机器人

支撑点扩展快速立体匹配方法的设计与应用被引量：4: 2013年; 为精确构建计算机立体视觉中的视差图,提出了一种快速全局优化匹配算法。该算法采用吉布斯随机场模型描述空间点与其邻域之间的关系,由改进的Graph Cuts方法对空间点的邻域进行匹配来获取场景的致密视差图。首先,计算出一组具有明确匹配关系的稀疏匹配点,将这些匹配点命名为"支撑点";然后,对每一个支撑点的邻域进行扩展,采用改进的Graph Cuts全局优化算法计算扩展后的邻域空间的匹配关系,并将满足一定匹配度的邻域点设置为新的支撑点。最后,重复上述步骤并逐级扩展,直至扩展出的匹配空间覆盖整个视图,进而获取待匹配图对的致密视差图。实验结果表明,该方法不仅对不同场景视差图的质量具有良好的一致性,而且匹配速度较快(匹配时间约为0.8～1.2s),大大高于其他传统的全局匹配算法。为体现本文算法的实际应用价值,以Smart EyeⅡ立体视觉试验台为测试平台,对真实场景进行了视差图构建,取得了良好的试验效果。; 周自维樊继壮李戈赵杰张赫; 关键词：全局优化马尔科夫随机场光流

复杂局部地形中的实时路径规划算法设计被引量：8: 2014年; 针对复杂局部环境中机器人实时自主导航问题,设计了"双向搜索多边形构造算法"和"基于势场函数的机器人运动控制器"."双向搜索多边形构造算法"能够在机器人被障碍物包围的环境下搜索出障碍物的包围多边形,从而获取基于障碍的最优行进路径;"基于势场函数的机器人运动控制器"是一个多变量控制器,输入矢量由吸引势场函数和排斥势场函数组成,输出矢量由速度和转角组成,该控制器控制机器人实际运动,使机器人能够有效躲避障碍物并逐步趋向目标点;控制器还设定了机器人运动的基本速度,解决势场为零时引起的局部极小化问题.与"沿墙走算法"、"人工势场法"等方法的实验比较表明,本文算法能够获得更好的优化性和实时性,具有更加广泛的实际应用范围.; 周自维李长乐赵杰徐望宝; 关键词：路径规划运动控制器自主导航

仿生六足机器人面向非结构化地形的落足点选取策略被引量：1: 2012年; 从地形的局部几何特征入手,提出了仿生六足机器人在非结构化地形下的落足点选取方法。通过对机器人落足原理的分析,结合足端形状提取外部地形的几何特征,设计了选取落足点的效用函数,并通过专家示教对其进行学习;利用支持向量机获得效用函数的数学表达。对模拟地形进行仿真实验,验证了该选取方法对落足点评估的有效性。; 陈杰刘玉斌赵杰刘海清张赫; 关键词：仿生机器人支持向量机

仿生六足机器人基于足力分布的位姿调整策略被引量：7: 2012年; 针对六足机器人非结构化地形稳定步行问题,研究了基于足力分布的位姿调整策略.通过力学分析建立了机器人任意步态模式下的足力分布模型,获得足底受力的平衡关系;采用重心位置调整策略实现了机器人步行过程中的位姿优化,来提高步行稳定性;并且建立了虚拟悬挂模型,采用足力补偿的方法对外界的扰动进行抑制,进一步提高机器人步行的稳定性.通过仿真验证了该调整策略对提高机器人步行稳定裕度的有效性.; 刘海清刘玉斌张赫陈杰赵杰; 关键词：仿生机器人

仿生六足机器人单腿控制系统被引量：2: 2016年; 对仿生六足机器人单腿进行了运动学分析,计算了足端位置与关节角位置之间的关系.关节由直流伺服电机驱动,采用电流环和位置环双层控制结构,电流环采用PI控制,位置环采用PID控制,在Simulink仿真中调整控制参数,使位置环的阶跃响应迅速并且超调振荡较小.采用三次多项式实现轨迹规划,使位置、速度和加速度都连续,保证了运动的平稳性.; 才国锋张赫陈杰刘玉斌赵杰; 关键词：仿生机器人运动学分析

六足机器人HITCR-Ⅰ的研制及步行实验被引量：10: 2012年; 针对六足机器人的非结构化地形步行问题,研制了小型六足机器人HITCR-Ⅰ.设计了基于复合四连杆机构的腿部结构,使其具备全方位的运动能力.为了进一步提高机器人的运动性能,构建了描述六足机器人整体灵活度的表达式,并依据表达式进行了结构优化设计.基于"行为"和"功能"的思想对控制目标进行规划,设计了基于"功能-行为"控制体系构架的运动控制器,结合适应非结构化地形腿部运动轨迹的规划和基于局部规则的自由步态生成,实现了非结构化地形六足机器人有效且稳定的步行.最后通过实验验证了六足机器人系统HITCR-I非结构化地形的步行能力.; 赵杰张赫刘玉斌陈甫; 关键词：六足机器人

基于局部规则的六足仿生机器人步态控制: 2013年; 对六足机器人进行了运动学分析,计算了步行速度与步态参数之间的关系,提出了三种基本的固化步态,为提高自由步态行走的连续性并减少冲击,提出了一种适合于自由步态的足端轨迹规划方法,并结合足端工作空间进行了参数计算.设计了实现机器人自由步态的四条协调腿部运动的局部规则.给出了程序流程图并通过Matlab以及ADAMS的计算仿真进行了验证.; 尹晓琳张赫赵杰刘玉斌赵龙海; 关键词：六足机器人

Development of a Bionic Hexapod Robot for Walking on Unstructured Terrain被引量：22: 2014年; He Zhang Yubin Liu Jie Zhao Jie Chen Jihong Yan; 关键词：六足机器人非结构化

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国家自然科学基金(51105101)