收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

灵长类仿生机器人运动控制研究

赵旖旎  
【摘要】: 仿生机器人是仿生学的各种先进技术与机器人领域的各种应用目的的最佳结合。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,仿生机器人是仿生学技术的完美综合与全面应用。仿生技术是当今运动控制的前沿课题,而模仿灵长类的运动特性又是这一课题中的难点,本课题即是以此为背景引入一种仿生机器人——双摆式仿生长臂猿机器人。 根据长臂猿的生活习性及其运动特点,本文提出了双摆式仿生长臂猿机器人的基本原理及其控制目标。根据分析力学中的拉格朗日方程及其分析方法,依据长臂猿的体态特征建立了该仿生机器人的动力学模型。该模型的自由度多于其执行器,故其为一欠驱动系统模型并具有较强的非线性特征。针对该欠驱动仿生机器人目标控制的特点,即其控制目的并不是将其控制在其自身的某个平衡区域内而是通过对目标的判断来控制其运动过程,引入滑模变结构控制理论为其设计了运动控制器。数字仿真表明该控制器可以很好的满足该仿生机器人的控制目标的需要,并具有一定的鲁棒性。 为了更加生动和有效的验证该仿生机器人的动力学特征及所设计控制器的控制性能,本文通过虚拟样机技术,建立了基于MATLAB及ADAMS的动力学联合仿真平台。在此平台上获得的仿真模型可以最大限度的接近实物模型,从而可以更大程度的验证所提出的控制策略的效果。同时,通过一个典型的控制案例——球棒系统的平衡控制——详细的给出了该仿真实验平台的一个完整的操作流程及实验效果。 最后,在所建立的仿真平台上对所提出的控制系统进行了联合仿真实验,实验结果进一步证明了所提出控制策略的有效性。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 ;SL-ROBOT-1通用仿生机器人的创新开发[J];信息技术教育;2004年11期
2 ;我国研制成功水下微型仿生机器人[J];机械;2010年07期
3 马光;仿生机器人的研究进展[J];机器人;2001年05期
4 李明东,马培荪,储金荻,奚汉达,程君实;适用于有限空间的微型形状记忆合金丝驱动器[J];上海交通大学学报;2000年03期
5 徐小云,颜国正,丁国清;微型六足仿生机器人及其三角步态的研究[J];光学精密工程;2002年04期
6 徐小云,颜国正,丁国清,刘华,付轩,吴岩;六足移动式微型仿生机器人的研究[J];机器人;2002年05期
7 钱雯;;行机走器《未来战警》[J];数码先锋;2009年11期
8 刘伟庭,方向生,陈裕泉;仿生“蚯蚓”机器人的SMA执行器实现[J];传感技术学报;2005年03期
9 高爽,王润孝,段清娟,王立刚;基于DSP的仿生机器人平台[J];机械与电子;2005年11期
10 王丽慧;周华;;仿生机器人的研究现状及其发展方向[J];上海师范大学学报(自然科学版);2007年06期
11 刘陈方;宋少云;;仿生机器人的研究综述[J];武汉工业学院学报;2010年04期
12 许宏岩,王树国,付宜利,刘建国;仿生机器人体系结构的研究[J];机械工程师;2004年01期
13 王甲福;管红梅;庞政;;仿生机器人的研究与实现[J];气象水文海洋仪器;2008年03期
14 苏杭;何斌;黎明和;陆汉雄;;用于小型仿生湿吸机器人的喷液系统的设计[J];科协论坛(下半月);2010年01期
15 ;ST与意大利比萨市圣安娜高等学校仿生机器人研究院合作成立实验室[J];世界电子元器件;2011年08期
16 李银胜,张和明,金万敏;曲线轮廓机器人及其结构设计[J];机器人;2000年04期
17 ;动态信息[J];机器人技术与应用;2001年04期
18 王田苗;孟偲;裴葆青;戴振东;;仿壁虎机器人研究综述[J];机器人;2007年03期
19 王炜;秦现生;;仿肌肉驱动器及其在仿生机器人中的应用[J];微特电机;2009年06期
20 吴立成;孙富春;袁海斌;;水上行走机器人[J];机器人;2010年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 盛光忠;郭贵莲;崔志强;;直流伺服系统滑模变结构-神经网络控制的研究[A];第二十二届中国控制会议论文集(上)[C];2003年
2 吴捷;刘明建;杨苹;;DC-DC变换器的滑模变结构控制及动态品质研究[A];第二十一届中国控制会议论文集[C];2002年
3 李永东;胡虎;王琛琛;;滑模变结构控制在直接转矩控制中应用的研究[A];第12届全国电气自动化与电控系统学术年会论文集[C];2004年
4 童克文;张兴;张昱;;基于自适应滑模变结构的永磁同步电机控制[A];2006中国电工技术学会电力电子学会第十届学术年会论文摘要集[C];2006年
5 杨凌霄;吴奇;周换章;;模糊神经网络滑模控制在舞钢4200mm轧机AGC系统中的应用[A];全国冶金自动化信息网2011年年会论文集[C];2011年
6 郑敏捷;徐世杰;;欠驱动航天器姿态控制系统退步控制设计方法[A];全国第十二届空间及运动体控制技术学术会议论文集[C];2006年
7 时红军;郑艳;;倒立摆系统的分层滑模控制[A];2009中国控制与决策会议论文集(2)[C];2009年
8 张冰;厉虹;刘小河;;粒子群优化算法在Pendubot摇起控制中的应用[A];2007年中国智能自动化会议论文集[C];2007年
9 苏朋;戈新生;;欠驱动陀螺摆的摇起和平衡控制研究[A];2007年中国智能自动化会议论文集[C];2007年
10 汪海波;周波;方斯琛;刘颖;;永磁同步电机调速系统的滑模控制[A];2008中国电工技术学会电力电子学会第十一届学术年会论文摘要集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵旖旎;灵长类仿生机器人悬臂运动仿生与控制策略研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
2 赵旖旎;灵长类仿生机器人悬臂运动仿生与控制策略研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
3 于瑞亭;欠驱动水面船舶的全局镇定控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
4 姜宇;欠驱动质量矩飞行器的控制设计方法研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
5 朱东方;欠驱动Lagrange系统的同步控制[D];哈尔滨工业大学;2011年
6 毕凤阳;欠驱动自主水下航行器的非线性鲁棒控制策略研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
7 毕凤阳;欠驱动自主水下航行器的非线性鲁棒控制策略研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
8 刘杨;欠驱动水面船舶的非线性自适应控制研究[D];大连海事大学;2010年
9 陈甫;六足仿生机器人的研制及其运动规划研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
10 汪洋;基于动态神经模糊模型的欠驱动水面船舶运动控制[D];大连海事大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赵旖旎;灵长类仿生机器人运动控制研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
2 孙培;六足仿生机器人控制系统研究[D];南京林业大学;2010年
3 唐晶晶;六足减灾救援仿生机器人虚拟样机研究[D];南京林业大学;2011年
4 杨永;六足减灾救援仿生机器人嵌入式控制系统研究[D];南京林业大学;2012年
5 王维;四足仿生机器人实时控制系统的研究与设计[D];山东大学;2012年
6 陈力;六足减灾救援仿生机器人目标检测与控制研究[D];南京林业大学;2011年
7 张家琪;四旋翼直升机姿态运动控制研究[D];东北大学;2009年
8 胡静;六足减灾救援仿生机器人多传感器信息融合技术研究[D];南京林业大学;2012年
9 娄昆鹏;四足仿生机器人姿态估计及稳定性分析[D];中南大学;2012年
10 胡云艳;欠驱动水面无人艇的航迹跟踪控制研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 谭薇 编译;仿生机器人“提速”[N];第一财经日报;2009年
2 国防科技大学 谭红力 潘献飞;仿生机器人向大自然学习[N];计算机世界;2002年
3 房琳琳;仿生机器人离我们越来越近[N];科技日报;2004年
4 房琳琳;IEEE年会:仿生机器人成主角[N];科技日报;2004年
5 记者 韩庆珺;我国仿生机器人壁虎爬墙如履平地[N];科技日报;2008年
6 广州 耿德根;小型解释型SLBASIC语言开发与应用(六)[N];电子报;2006年
7 广州 耿德根;SL-ROBOT-1 通用仿生机器人的创新开发[N];电子报;2004年
8 林若飞 特约通讯员 刘倩;仿生机器人在深问世[N];深圳商报;2005年
9 广州 耿德根;机器人控制语言讲座[N];电子报;2007年
10 周煊;人类未来面临25个环境威胁[N];中国绿色时报;2008年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978