位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
基于Hopf振荡器实现的蛇形机器人的步态控制
  • ISSN号:1002-0446
  • 期刊名称:《机器人》
  • 分类:TP242[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构:[1]大连理工大学控制科学与工程学院,辽宁大连116024
  • 相关基金:辽宁省高等学校杰出青年学者成长计划资助项目(LJQ2012005);国家863计划资助项目(2012AA04150502);国家自然科学基金资助项目(61174027);国家科技支撑计划资助项目(2012BAK15805).
中文摘要:

针对生物蛇不同步态的运动特点,提出了一种基于Hopf振荡器实现的蛇形机器人的中枢模式发生器(CPG)运动控制方法。首先,利用具有非线性极限环特性的耦合的Hopf振荡器构建出能够实现蜿蜒运动和侧向蜿蜒运动两种步态的链式网络模型。然后,根据动力学仿真软件建立机器人的虚拟样机,利用模型中振荡器的输出作为蛇形机器人分布式多冗余度关节的控制信号来驱动前进,成功实现了以上两种运动方式,并讨论了CPG的模型参数与机器人前进速度的关系。最后,在实物样机上的实验进一步验证了所提出的方法在实现蛇形机器人多种步态控制方面的有效性。

英文摘要:

A central pattern generator (CPG) based locomotion method for a snake robot by Hopf oscillators is developed according to different gait characteristics of biological snake. Firstly, coupled Hopf oscillators with the feature of nonlinear limit cycle are selected to construct a chain network model that can achieve serpentine locomotion and sidewinding loco-motion. Then, a simulated snake robot is created by a dynamics simulation software and is driven by the outputs of the oscillators in the model which are able to generate control signals for distributed redundancy joints of the snake robot. A successful implementation of the two kinds of gaits in simulation environment is demonstrated and the relation between CPG parameters and the forward velocity of the robot is also discussed. Finally, experimental results on a real snake robot confirm the effectiveness of the proposed method to achieve different gaits of the snake robot.

同期刊论文项目
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《机器人》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国自动化学会 中国科学院沈阳自动化研究所
  • 主编:王越超
  • 地址:沈阳市南塔街114号
  • 邮编:110016
  • 邮箱:jqr@sia.ac.cn
  • 电话:024-23970050
  • 国际标准刊号:ISSN:1002-0446
  • 国内统一刊号:ISSN:21-1137/TP
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 中文核心期刊(2000年)
  • 国内外数据库收录:
  • 荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:11997