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仿蚯蚓机器人运动特性的综合研究。第二部分:步态分析与实验。 (英语) Zbl 1361.70011号

小结:这是第二部分[参见Zbl 1361.70010号第一部分],对形似蚯蚓的异元体机器人的运动特性进行综合研究。本文第一部分的三个主要贡献被用作本研究的基础:(a)描述机器人运动的运动学和动力学特性的新型分析模型,(b)基于逆蠕动波机制的步态生成算法,以及(c)致动器过载和锚固滑移的临界条件的发现。
本文主要研究步态分析及其实验验证问题。对运动学模型进行分析,得到与最大理想平均速度相对应的最佳步态。然而,在实际应用中,由于执行机构过载和锚滑移,可能无法实现这种理想速度。因此,运用动力学模型调查步态设计与过载和打滑发生之间的关系,本调查确定了五种具有不同动力学特征的运动类型。然后,本研究展开调查两个重要主题。第一个主题是了解步态和物理参数(如机器人分段数和摩擦系数)的变化如何影响机器人的运动行为。第二个主题是在考虑致动器过载和锚滑动的影响的情况下优化步态设计,以便可以获得不同类型运动的最大可实现平均速度。这两个研究课题的观察结果揭示了对异基因蚯蚓类机器人运动物理的许多见解,并为机器人的设计和控制提供了全面的指导。最后,制作了一个八节段仿蚯蚓机器人样机,对步态分析进行了实验验证,特别是步态设计、平均速度和锚滑移发生之间的关系。

MSC公司:

70E60型 机器人动力学与刚体控制
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全文: 内政部

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