2-2、蛇形机器人结构简介.pptVIP

机电控制基础与实践; 探索生物学、仿生学、新材料、智能控制等方面深刻机理。 开展多学科交叉领域的技术研究，通过综合实验平台，推动机械设计、传感器技术、伺服控制、人工智能、计算机科学等技术发展。 从事繁重劳动、危险作业、延伸人类大脑与四肢、医疗康复等，服务于社会。;什么是微小型仿生机器人技术？ 没有严格定义 模仿自然界动物与人的行为，基于微小型机电系统设计，研究机构、感知、控制与交互的机器人技术。 微小型，尺寸相对较小，低功耗，高性能，微机电系统设计 仿生，模仿自然界动物与人 机器人，帮助人类完成搬运、焊接、装配等任务的可编程控制机械装置或系统，希望具备感知、规划、控制、交互的功能;发展趋势 仿生 多样 应用;日本京都大学研制的 蛇形搜救机器人“莫伊拉”;(1)?? 蛇形机器人机构研究; 蛇形机器人单自由度关节模块; 相邻关节模块连接示意图;（2）蛇形机器人运动控制方法研究 蛇可以做多种动作来适应它所处的环境，但大体上可分为四种步态： 蜿蜒运动 直线运动 伸缩运动 侧向运动 ;蜿蜒运动;直线运动;伸缩运动;侧向运动; 蛇形机器人运动示意图;平面蜿蜒运动 平面蜿蜒运动是通过控制关节模块水平轴的关节保持直线，而垂直轴的关节呈正弦变化产生；采用的算法公式为： ????; (b)侧向运动 侧向运动是控制关节模块的垂直轴（yaw轴）的关节和水平轴（pitch轴）的关节都呈正弦变化，两个曲线之间有一个相位差；采用的算法公式为： ; (c)伸缩运动 伸缩运动方式可以通过控制它的垂直轴（yaw轴）的关节保持直线，而水平轴（pitch轴）的关节呈正弦变化实现。它在垂直面内运动，适合穿越狭小的管道。 ; (d)翻滚运动 翻滚运动是控制关节模块的垂直轴的关节和水平轴的关节变化，采用的算法公式为：;（3）分布式控制系统和微型嵌入式控制器的研究 ; 蛇形机器人控制系统结构;(c)微型嵌入式控制器的研究 ;（4）地面特征识别技术的研究;(5)基于GPS的蛇形机器人定位方法的研究 ;（6）应用研究;应用 ;理论方法问题，仿生静态与动态模??，复杂模型计算方法，基于传感器变结构方法，往往是非线性、非定常问题，…… 多自由度灵巧机构，运动学与动力学，冗余与柔性，高效驱动装置，…… 感知与模式识别技术，内部姿态，外部环境，距离、力觉、触觉等，特别是视觉问题，…… 嵌入式控制技术：微小型硬件平台，高可靠性软件系统，高性能实时学习技术，基于传感器的群体行为智能控制技术，…… 人机交互技术，通讯，时延，临境与虚拟现实，…… 微小型机电系统设计、加工、装配，…… 微、仿、多、遥、网; 主要介绍了微小型仿生技术与机器人基本内涵、研究意义、关键技术、发展趋势。 嵌入式芯片、微机电系统、新材料等方面发展给微小型仿生技术研究带来了机遇。 智能仿生机器人是人类科学研究追求目标，开展这方面研究不仅促进多学科发展，而且广泛应用服务于社会。;谢 谢 大 家