外文翻译--生物启发的运动策略在机器人和机构实验室开发的新型地面移动机器人.doc

生物启发的运动策略： 在机器人和机构实验室开发的新型地面移动机器人 摘要-本文介绍一些地面移动机器人，弗吉尼亚理工大学RoMeLa机器人技术和实验室使用生物启发的策略。通过学习模型，然后模仿或来自这些设计和程灵感，为移动机器人的和实新。不同于大多数地面移动机器人使用的常规手段的运动，如车轮或轨道，这些机器人展示独特的动性特点，使某些环境下的常规地面机器人。这些新型的地面机器人，包括整个皮肤运动机器人动机三条腿的步行机STriDER（自激动态实验机器人）利用驱动的被动式运动概念六足机器人MARS多附的机器人系统）使用干粘合剂壁虎脚走在零重力的环境中人形机器人DARwIn（动态拟人机器人）使用动态步态动性高的机器人IMPASS（智能平台）使用了一种新型车轮腿混合运动的策略。每个机器人新型运动策略，们的挑战。生物的启，运动，移动机器人。9 / 11世界贸易中心的惨剧在零911恐怖袭击中倒塌的世界贸易中心遗址国防部联合机器人计划秘书办公室从机器人辅助有哪些信誉好的足球投注网站和努力救援，机器人的动性是指作为目前机器人技术一个主要限性任务。该报告进一步指出，所有雇用机器人在零网站使用轨道驱动器一般都优于车轮不平地面不过，其他更有效的运动略必须作进一步调查。空中或海上运输的车辆在他们的旅行域几乎可以达到任何一个目的地，今天使用的大部分地面车辆，穿越和攀登陡，由于其有限的动性，尤其是在非结构化环境。 随着机器人的进步，和移动机器人新的应用领域增加，机器人替运动机使们复杂的非结构化地形变得至关重要。目前地面车辆的运动的方法是基于车轮，铁轨或两条腿，每一个方法有其自的长处和短处。移动机器人一个地区的复杂地形一种运动方法是必要的。例如，为了能够找到被困在倒塌大楼，将需要身狭窄拐角机器人能够。目前的运动方法，可以做这项工作的一部分，但在实现所有这些功能他们却只有有限的成功。我们通过学习模型，然后模仿或取来自这些设计和进程灵感，为移动机器人的和实新。在本文中，我们5个地面移动机器人，弗吉尼亚理工大学RoMeLa（机器人技术和机实验室使用生物启发的运动策略。不同于大多数地面移动机器人使用的常规手段的运动，如车轮或轨道，这些机器人展示独特的动性特点，使某些环境下的常规地面机器人WSL（整个皮肤运动是一个生物，有一长圆环用来作为表面为牵引，皮肤是用驱动通过收缩与扩张。 图1.一个变形虫动力机这种新型运动策略，来自某些单一方式细胞生物体， 该变形虫 （巨变形虫）。这些生物体的是细胞质流过程（图1 ）所造成的液形式流内管凝胶前皮肤，皮肤回复到液态的形式。这连续转是该变形虫的效。如果不直接机器人模仿这细胞质流的过程是很困难的事。因此，使用细胞质液体凝胶转型的过程，WSL一个灵活的长圆环形状的皮肤膜。皮肤可以拉长，然后在一个单一连续，在管有效地生成整体的细胞质流（图2 ）。图3和图4显示简单的实验，使用一个灌满水长弹性有机硅皮肤环形，以示运机的可行性。 图2同心固管模型动环的（1a，2a3a ）及扩大（1b，2b，3b ）产生的。 （ a ）在0.0秒（ b ）在0.30秒（ c ）在0.46秒图3预拉弹性皮肤模型运动列照片 图4驱动模型运动列照片机器人使用可以与机器人环境任何表面，不论是地面，墙壁或障碍物，或，因为整个皮肤是用于运动。与一弹力膜或网状的链接作为其外部皮肤，机器人可以容易挤压障碍之间或倒塌的，使用所有接触面为牵引向前迈进，或至挤压本身通直径小于其名义宽度 图5 STriDER:自激动态实验机器人STriDER（自激动态实验机器人是一种新型的三足步行机（图五） ，利用被动动力驱动的运动概念，动态步行与高能源效率和最小控制使用其独特的步态（图6 ）。不像其他的被动动态行走的机器，这种独特的运动机器人，是三脚架的稳定，可以改变方向，比较容易，使得它可实际应用于现实生活中。 图6单步步态图6显示单步步态的概念。从开始的位置（图6 （ a ）） ，机器人转变其心，通过调整它的两个骨盆链接（图6 （ b ）） ，机器人能在跌倒的方向垂直（图6（ c ）） ，轴定义由两个支持的双腿。机器人跌倒，中腿（摆动腿） 自然动两腿之间（图6 （ d ））（图6 （ e ））。由于所有三腿接触地面，机器人重置姿态，储存势能，为下次的步态（图6 （ f ）） 。步态是自然摆动的摆动腿，机构关于骨盆关节连接两个腿。适当的机械设计参数（质量和性能方面的联系），用其驱动被动动力运动概念，最低限度的控制和反复 步态改变方向一个相当有趣的方式：通过改变选择摆动腿的序列，步态可以60 °区间的方向移动机器人（图7 ） 图7转变方向步态战略 简单的三脚架配置和STriDER步态有很多优势超过其腿式机器人它有一个简单的运动结构（对 ， ，或）防止其双腿之间，一条腿和身体的冲突，稳定（如照相机三脚架）的控制（对）该