魏鲜明 作品数:16 被引量:19 H指数:3 供职机构: 中国科学院合肥物质科学研究院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 国家重点基础研究发展计划 更多>> 相关领域: 自动化与计算机技术 机械工程 更多>>
仿生双足水上行走机器人优化设计及控制方法 被引量:3 2014年 研究一种新型双足水上行走机器人推进机构及控制方法。借鉴蛇怪蜥蜴双足水上行走功能,分析双足机器人水上行走动力学机理;结合平面四杆机构运动和坐标转换公式,分析Watt-I型机构运动方程,用以模拟蛇怪蜥蜴的脚掌轨迹,设计双足水上行走机器人推进机构,建立机器人的虚拟样机模型并进行机构优化设计;设计机器人的中枢模式发生器(Central pattern generator,CPG)控制器和模糊控制器并进行参数分析,提出双足水上行走机器人的CPG-模糊控制方法,完成机器人控制系统的搭建,进行仿真验证;制作出双足水上行走样机,进行双足机器人水上行走试验,测得推进机构的作用力曲线;在平衡装置不工作和工作情况下分别测量机器人水上行走过程中的实时偏角,并进行比较。试验结果表明推进机构及控制方法满足双足机器人水上行走要求。 徐林森 魏鲜明 曹凯 梅涛 骆敏舟关键词:双足机器人 优化设计 控制方法 一种混合关节连续型机器人 一种混合关节连续型机器人,具有基座(1)、旋转关节、连续型关节、电机、减速机,其特征在于:安装在基座(1)上的第一级旋转关节、第二级旋转关节、第一级连续型关节(10)和第二级连续型关节(12)串联形式连接,第一级旋转关节... 赵江海 宋小波 叶晓东 徐林森 章小建 魏鲜明 冯宝林文献传递 一种水上行走机器人的脚掌结构 本实用新型涉及一种机械结构,特别的涉及机器人的脚掌结构。目的是要提供一种水上行走机器人的脚掌结构,能够减少脚掌出水时的阻力。一种水上行走机器人的脚掌结构,包括脚掌中间板和两个设置在脚掌中间板两侧的脚掌,上述脚掌中间板与脚... 徐林森 曹凯 魏鲜明 沈惠平文献传递 足式水上行走机器人智能控制方法设计 被引量:3 2014年 以蛇怪蜥蜴为仿生对象,设计了一种足式水上行走机器人.鉴于水面环境的复杂性,提出利用计算机仿真的方法构建足式水上行走机器人及其外界环境整个系统的数学模型.分析了现有的ZMP(zero moment point)算法难以适用足式水上行走机器人控制的原因,提出机器人的CPG(central pattern generator)模糊控制方法.设计了足式水上行走机器人的CPG控制器和模糊控制器,进行参数分析,完成了机器人整个控制系统的搭建,并进行了仿真验证.最后进行了机器人户外水上行走实验,测定了水上行走过程中的实时偏角.实验结果表明该控制方法有效. 魏鲜明 徐林森 曹凯 骆敏舟关键词:智能控制 计算机仿真 仿生双足水上行走机器人运动学分析及优化设计 被引量:1 2013年 设计了仿生双足水上行走机器人行走机构,导出了两脚掌中心的运动轨迹方程、速度及加速度方程;以模拟蛇怪蜥蜴脚掌的运动轨迹为目标,选取给定脚掌拍击和扑打阶段的运动轨迹参数,进行给定轨迹的最优化设计,得到腿部机构的各个杆长参数。根据优化结果制作样机,并分析证明该仿生机构脚杆的运动能够满足蛇怪蜥蜴脚掌的运动轨迹要求。 曹凯 徐林森 沈惠平 魏鲜明关键词:仿生 运动学 样机 双足机器人水上行走机理研究及推进机构设计 被引量:3 2013年 借鉴蛇怪蜥蜴双足水上行走功能,分析了双足机器人水上行走动力学机理.结合平面四杆机构运动方程和坐标转换公式,分析Watt-Ⅰ型平面机构运动方程,用以模拟蛇怪蜥蜴的脚掌轨迹,设计了双足水上行走机器人推进机构.以轨迹重合度为目标函数进行杆长优化设计对机器人进行动力学分析,选取合适的驱动和传动系统,制作出双足水上行走样机,测得水面对机器人的反作用力曲线.实验结果表明,该推进机构能够产生与蛇怪蜥蜴类似的驱动力,其值大小约为1.3N.由此可以看出,该推进机构能够满足双足机器人水上行走的需求. 徐林森 梅涛 宦娟 骆敏舟 魏鲜明 曹凯关键词:双足机器人 一种水上行走机器人的脚掌 本发明涉及一种机械结构,特别的涉及机器人的脚掌结构。目的是要提供一种水上行走机器人的脚掌,能够减少脚掌出水时的阻力。一种水上行走机器人的脚掌,包括脚掌中间板和两个设置在脚掌中间板两侧的脚掌,上述脚掌中间板与脚掌通过转动副... 徐林森 曹凯 魏鲜明 沈惠平文献传递 双足跑步机器人的足部减振方法 本发明属于机器人技术领域,具体涉及双足跑步机器人的足部减振方法。本发明包括脚板、脚趾、铰链、上弹性驱动器、下弹性驱动器、直流电机,机器人的脚板和脚趾采用铰链连接方式。机器人足部在着地阶段,直流电机驱动上弹性驱动器缩短,围... 徐林森 冯宝林 施云高 魏鲜明 曹凯 骆长俊 赵贤相文献传递 双足跑步机器人的足部减振方法 本发明属于机器人技术领域,具体涉及双足跑步机器人的足部减振方法。本发明包括脚板、脚趾、铰链、上弹性驱动器、下弹性驱动器、直流电机,机器人的脚板和脚趾采用铰链连接方式。机器人足部在着地阶段,直流电机驱动上弹性驱动器缩短,围... 徐林森 冯宝林 施云高 魏鲜明 曹凯 骆长俊 赵贤相文献传递 水上行走机器人智能控制方法研究及仿真 被引量:5 2014年 以蛇怪蜥蜴为对象,研究其水上行走功能。通过分析蛇怪蜥蜴水上行走机理,建立了水上行走机器人虚拟样机。通过机电系统联合仿真,得到了水上行走机器人的非线性模型。由于水面环境的复杂性及特殊性,传统的基于模型的精确运动学求解方法无法适用。因此设计了中枢模式发生器(CPG)-模糊控制与CPG-PID两种智能控制算法,并比较了两种控制算法的性能。仿真结果分析表明,这两种算法均能满足机器人水上行走过程中的控制要求。 魏鲜明 徐林森 赵江海 曹凯 张文举关键词:水上行走机器人 中枢模式发生器 联合仿真