国家自然科学基金(50275032) 作品数:9 被引量:41 H指数:3 相关作者: 邓宗全 董玉红 陶建国 方海涛 吴伟国 更多>> 相关机构: 哈尔滨工业大学 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 中国博士后科学基金 黑龙江省博士后基金 更多>> 相关领域: 自动化与计算机技术 航空宇航科学技术 化学工程 更多>>
类人机器人腰部关节平衡作用研究与仿真 被引量:3 2006年 在双臂协调行为的研究中,对于类人机器人不仅涉及到双臂避碰、协调运动的轨迹规划等问题,还涉及到双臂动作时对身体ZMP的影响。当类人机器人搬动物体或执行其他工作时,由于身体质心的变化或者是质心加速度的变化对原来的运动平衡性造成影响。因此,我们在双臂协调的行为研究过程中,不得不考虑上体运动对身体ZMP的影响。这里通过调整腰部关节角度实现机器人在搬动物体时的静力学平衡,分析了通过腰部关节力矩调整实现机器人动平衡的方法,并给出了类机器人双臂搬运物体移动的仿真实例。 吴伟国 李小宁 王瑜关键词:冗余度机器人 ZMP 六圆柱-圆锥轮式月球车多轮协调运动控制研究 被引量:2 2008年 月球车的运动控制是月球车完成探测任务的前提.为实现月球车前进、后退和转向等基本运动功能,对六圆柱-圆锥轮式月球车的多轮协调运动控制进行了研究.根据六圆柱-圆锥轮式月球车的机构原理和结构特点,给出了月球车车轮的运动学约束条件,建立了月球车的运动学约束模型,针对月球车的基本运动要求,推导了月球车六轮协调运动的控制模型,并基于实时Linux和PC104总线计算机的车载计算机运动控制系统,对月球车的运动控制进行了实验研究.研究结果证实了六轮协调运动控制模型的正确性,为月球探测车的运动控制系统设计及月球车的自主避障功能等奠定了理论基础. 邓宗全 方海涛 董玉红 陶建国关键词:月球车 低重力补偿下六轮独立驱动月球车的运动分析 被引量:9 2009年 为了在地球上模拟月球表面的低重力环境,需要对月球车进行重力补偿.提出了吊丝式双天车结构的重力补偿方案,确定了月球车在崎岖路面上行进的质心域,分析了低重力下吊丝倾角和质心变化对车轮垂直载荷的影响,绘制了车轮垂直载荷的仿真曲线,完成了低重力补偿下月球车的运动分析.研究结果表明,吊丝倾角越小,月球车的质心变化域越小,则因低重力补偿引起的月球车运动波动越小.该研究为月球车低重力实验环境的建立、月球车移动子系统的功能测试和可靠性实验奠定了理论基础. 董玉红 邓宗全 高海波关键词:月球车 六轮独立驱动月球车的动力学与控制研究 被引量:2 2009年 为了实现月球车的运动控制,对六轮独立驱动月球车的动力学与控制进行了研究。根据六轮月球车的机构组成和结构特点,建立了车轮的运动约束方程,并根据非完整约束系统的特性,建立了月球车的劳斯方程。提出了基于模型的车轮计算力矩控制方案,并利用MATLAB/Simulink对月球车跟踪直线和圆弧轨迹的车轮控制方案进行了仿真分析。研究结果证实了控制方案的可行性。该研究工作为月球探测车的运动控制及自主避障功能等奠定了理论基础。 董玉红 邓宗全 方海涛 陶建国关键词:月球车 动力学 六圆柱-圆锥轮式月球车的设计 被引量:20 2006年 针对月球表面的非结构化环境,设计了一种新型六圆柱-圆锥轮式月球车.整车由三节串联而成,每节具有一对独立驱动的圆柱-圆锥轮,由两个三自由度的悬架结构连接,三节之间能够被动实现俯仰和扭转相对运动;悬架关节中设计有离合器或制动器,能够根据需要锁住关节或在电机驱动下实现主动俯仰或前摆运动,从而能够使月球车根据路况以轮式或轮步方式移动.为了降低刚性车轮产生的振动,在车轮和支承轴之间设计了由金属橡胶构成的减振器.对月球车的结构参数优化和移动性能的分析,结果表明,该车具有很强的地形适应能力和越障能力. 陶建国 邓宗全 高海波 胡明关键词:月球车 优化设计 类人猿型机器人前向四足步行的研究 2006年 类人猿机器人是一种具有多种移动方式的新型机器人。同常规的四足步行机器人相比,该机器人的结构具有特殊性和复杂性。为了实现拥有这种结构机器人的前向四足步行,我们提出了新的步态、轨迹规划、稳定平衡判据。仿真和实验结果证实了这些分析的合理性。 张福海 吴伟国 郎跃东关键词:步态 类人猿型机器人“GOROBOT”的可变ZMP双足动步行仿真 被引量:3 2007年 为了有效地验证类人猿型机器人"GOROBOT"的双足动步行能力,通过合理地将可变ZMP(Zero Moment Point)的变化规律定义为余弦曲线,并基于三维倒立摆的动力学原理,推导出了单脚支撑期内机器人质心轨迹方程。在此基础上,采用样条插值函数来保证机器人质心加速度的连续性,从而提出了基于这种可变ZMP的双足动步行关节轨迹生成方法。最后,在虚拟物理环境下利用仿真软件实现了虚拟的3-D类人猿机器人"GOROBOT"双足动步行,验证了方法的正确性和实际类人猿机器人"GOROBOT"的双足动步行能力。 吴伟国 郎跃东 梁风关键词:动步行 六圆柱轮式月球车动力学建模与仿真 被引量:2 2009年 为了实现月球车的运动控制与自主避障,对六圆柱轮式月球车的动力学进行了建模与仿真研究.根据该六轮月球车的机构原理和结构特点,分析了车轮的受力情况,并根据车辆动力学理论给出了简化计算公式.利用凯恩方法建立了月球车的动力学方程,并提出了基于动力学模型的车轮计算力矩控制方案,利用MATLAB/Simulink完成了动力学模型和控制方案的仿真分析.研究结果表明,基于动力学模型的车轮计算力矩控制方案是可行的,可以使月球车跟踪期望轨迹,并按轨迹跟踪的精度要求来选择控制器的参数,使得轨迹控制既满足位置精度,同时也满足速度精度. 董玉红 邓宗全 方海涛关键词:动力学 月球车样机通用运动控制系统的设计 被引量:1 2009年 针对构型不同的月球车原理样机,设计了基于TCP/IP通讯的通用遥操作运动控制系统。基于PC104总线计算机和实时Linux的车载运动控制系统根据运动学模型和指令,协调控制月球车样机的运动。遥操作计算机发送遥控指令,监控样机运行。月球车样机通用控制系统为进一步研究月球车样机运动性能打下了基础。 方海涛 邓宗全 董玉红 陶建国关键词:月球车 运动控制系统 遥操作 实时LINUX