本文關(guān)鍵詞：機(jī)器人膝關(guān)節(jié)仿生控制研究

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【摘要】：雙足機(jī)器人的開發(fā)與研究已經(jīng)成為機(jī)器人研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)話題,膝關(guān)節(jié)在雙足機(jī)器人運(yùn)動過程中不僅起到提供驅(qū)動力的作用,而且能夠保證運(yùn)動過程中機(jī)器人身體的協(xié)調(diào)性和穩(wěn)定性。因此,選擇恰當(dāng)?shù)尿?qū)動器和控制策略對機(jī)器人膝關(guān)節(jié)的控制效果具有非常重要的意義,從而使機(jī)器人更加擬人化。課題包含了關(guān)節(jié)機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計、驅(qū)動方式的選擇、控制算法的研究。對于膝關(guān)節(jié)機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計,結(jié)合生物醫(yī)學(xué)中人體膝關(guān)節(jié)的特點(diǎn),采用四連桿的機(jī)械結(jié)構(gòu),不僅仿生性強(qiáng),而且提高了機(jī)械結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性;對于機(jī)器人膝關(guān)節(jié)的驅(qū)動方式,采用氣動人工肌肉作為驅(qū)動方式,避免電機(jī)驅(qū)動、液壓驅(qū)動帶來的剛性大等問題,氣動人工肌肉在設(shè)計上比較擬人化,充分地模仿了人體腿部肌肉群的工作特點(diǎn);對于氣動人工肌肉的數(shù)學(xué)建模,通過搭建氣動人工肌肉的性能測試實(shí)驗(yàn)平臺,分別研究在不同條件下,其輸出力、輸入壓力、收縮率之間的復(fù)雜關(guān)系,直接從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)入手,建立符合特定人工肌肉特性的數(shù)學(xué)模型,能夠更好地應(yīng)用于控制過程中;對于聯(lián)合控制仿真平臺的搭建,采用經(jīng)典的虛擬樣機(jī)聯(lián)合控制仿真系統(tǒng),通過PRO ENGINEER繪制機(jī)器人的裝配圖,由ADAMS驗(yàn)證機(jī)械系統(tǒng)的完善性,最后通過Simulink進(jìn)行控制仿真;搭建實(shí)物系統(tǒng)控制平臺,采用工控機(jī)和運(yùn)動控制卡分別控制電機(jī)和氣動人工肌肉,分別由碼盤和6維力傳感器將各關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動角度和腳受力信息反饋回工控機(jī)。課題分別采用PID控制算法和等效滑�？刂扑惴▽C(jī)器人膝關(guān)節(jié)進(jìn)行仿真控制。仿真結(jié)果表明,采用等效滑�？刂扑惴▋�(yōu)于PID控制器,能夠使機(jī)器人膝關(guān)節(jié)更好地跟隨目標(biāo)軌跡,跟蹤誤差小,魯棒性強(qiáng)�？梢�,對于控制具有非線性系統(tǒng)的機(jī)器人或是氣動人工肌肉來說,使用滑�？刂扑惴o疑是一種行之有效的方法。
【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP242

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1 臧克江,顧立志,陶國良;氣動人工肌肉研究與展望[J];機(jī)床與液壓;2004年04期

2 張貴蘭;耿德旭;劉曉敏;張金濤;;伸長型氣動人工肌肉軸向力學(xué)特性分析[J];機(jī)械工程師;2010年12期

3 ;超級人工肌肉研究獲進(jìn)展可舉起重量超過自重80倍[J];黑龍江科技信息;2013年33期

4 隋立明,包鋼 ,王祖溫;氣動人工肌肉改進(jìn)模型研究[J];液壓氣動與密封;2002年02期

5 楊鋼,李寶仁,劉軍;一種新型氣動執(zhí)行元件——?dú)鈩尤斯ぜ∪鈁J];中國機(jī)械工程;2003年15期

6 施光林,周愛國,鐘廷修,呂剛;氣動人工肌肉與標(biāo)準(zhǔn)氣缸的力特性比較[J];上海交通大學(xué)學(xué)報;2004年08期

7 彭光正;余麟;劉昊;;氣動人工肌肉驅(qū)動仿人靈巧手的結(jié)構(gòu)設(shè)計[J];北京理工大學(xué)學(xué)報;2006年07期

8 范偉;余麟;劉昭博;劉昊;彭光正;;氣動人工肌肉驅(qū)動仿人靈巧手的設(shè)計[J];機(jī)床與液壓;2006年08期

9 張江濤;關(guān)勝曉;汪增福;;一種新型人工肌肉驅(qū)動機(jī)理與仿真研究[J];系統(tǒng)仿真學(xué)報;2008年09期

10 張江濤;汪增福;關(guān)勝曉;;基于有限元方法的一種新型人工肌肉驅(qū)動器設(shè)計[J];機(jī)械設(shè)計;2009年07期

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1 范偉;余麟;劉昭博;劉昊;彭光正;;氣動人工肌肉驅(qū)動仿人靈巧手的設(shè)計[A];第四屆全國流體傳動與控制學(xué)術(shù)會議論文集[C];2006年

2 彭瀚e，

本文編號：1226941