基于連續(xù)體模型的蛇形機(jī)器人質(zhì)心速度跟蹤控制方法
本文選題:蛇形機(jī)器人 + 質(zhì)心速度 ; 參考:《機(jī)器人》2017年06期
【摘要】:基于連續(xù)體模型合理簡(jiǎn)化蛇形機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)方程,基于該動(dòng)力學(xué)描述獲得無(wú)側(cè)滑條件下使機(jī)器人質(zhì)心速度穩(wěn)定的關(guān)節(jié)角度參數(shù)集.然后,通過(guò)分析側(cè)滑概率與控制參數(shù)之間的關(guān)系,獲得法向摩擦力有限時(shí)使質(zhì)心速度穩(wěn)定的控制參數(shù).在實(shí)現(xiàn)質(zhì)心速度穩(wěn)定的基礎(chǔ)上,基于連續(xù)體模型獲得無(wú)側(cè)滑時(shí)實(shí)現(xiàn)機(jī)器人速度跟蹤的控制參數(shù).最后基于上述理論值設(shè)計(jì)控制器,將上述理論值作為關(guān)節(jié)角度參數(shù)的初值,利用速度反饋對(duì)關(guān)節(jié)角度進(jìn)行微調(diào)節(jié),消除模型近似和環(huán)境差異帶來(lái)的速度誤差.基于Open Dynamics Engine進(jìn)行仿真,仿真結(jié)果顯示蛇形機(jī)器人質(zhì)心速度能夠跟蹤期望速度,從而驗(yàn)證了所提方法的有效性.
[Abstract]:Based on the continuum model, the dynamics equation of snake robot is reasonably simplified. Based on the dynamic description, the joint angle parameter set is obtained to stabilize the velocity of the robot's centroid under the condition of no side slip. Then, by analyzing the relationship between the slip probability and the control parameters, the control parameters which make the velocity of the center of mass stable when the normal friction force is limited are obtained. Based on the stability of the centroid velocity and the continuum model, the control parameters of robot velocity tracking without side slip are obtained. Finally, the controller is designed based on the above theoretical values, which is regarded as the initial value of the joint angle parameters, and the joint angle is fine-tuned by velocity feedback to eliminate the velocity error caused by the model approximation and the environmental difference. The simulation results based on Open Dynamics Engine show that the centroid velocity of the snake robot can track the desired velocity, which verifies the effectiveness of the proposed method.
【作者單位】: 遼寧石油化工大學(xué)信息與控制工程學(xué)院;中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所機(jī)器人學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金(61333016)
【分類(lèi)號(hào)】:TP242
【相似文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前10條
1 方留民;探測(cè)外層空間的蛇形機(jī)器人[J];世界科學(xué);2000年12期
2 ;蛇形機(jī)器人[J];機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用;2001年01期
3 王握文;五碩士造“蛇”記——我國(guó)首臺(tái)蛇形機(jī)器人研制紀(jì)實(shí)[J];發(fā)明與革新;2002年01期
4 王握文 ,王振平;我國(guó)第一個(gè)蛇形機(jī)器人研制成功[J];中國(guó)科技獎(jiǎng)勵(lì);2002年01期
5 陳麗,王越超,李斌;蛇形機(jī)器人研究現(xiàn)況與進(jìn)展[J];機(jī)器人;2002年06期
6 李斌;蛇形機(jī)器人的研究及在災(zāi)難救援中的應(yīng)用[J];機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用;2003年03期
7 ;蛇形機(jī)器人[J];中國(guó)制造業(yè)信息化;2005年11期
8 宋天麟;王立軍;;蛇形機(jī)器人的研究與開(kāi)發(fā)[J];機(jī)械制造與自動(dòng)化;2005年06期
9 小文;;蛇形機(jī)器人前途無(wú)量[J];科教文匯;2005年05期
10 盧亞平;宋天麟;;仿生蛇形機(jī)器人的設(shè)計(jì)及研究[J];微型機(jī)與應(yīng)用;2013年18期
相關(guān)會(huì)議論文 前5條
1 左志堅(jiān);李斌;馬書(shū)根;王智鋒;;蛇形機(jī)器人水下蜿蜒運(yùn)動(dòng)的仿真研究[A];第六屆全國(guó)信息獲取與處理學(xué)術(shù)會(huì)議論文集(1)[C];2008年
2 付洪威;姚紅串;金波;;蛇形機(jī)器人實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的創(chuàng)新與研究[A];北京高教學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)室工作研究會(huì)2010年學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集(下冊(cè))[C];2010年
3 郁樹(shù)梅;馬書(shū)根;李斌;王越超;;水陸兩棲蛇形機(jī)器人的上浮和下潛步態(tài)研究[A];第九屆全國(guó)信息獲取與處理學(xué)術(shù)會(huì)議論文集Ⅰ[C];2011年
4 張代兵;譚紅力;潘獻(xiàn)飛;;蛇形機(jī)器人的分布式控制實(shí)現(xiàn)[A];全國(guó)第十五屆計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2003年
5 張丹鳳;吳成東;李斌;;蛇形機(jī)器人被動(dòng)蜿蜒避障運(yùn)動(dòng)的研究[A];第九屆全國(guó)信息獲取與處理學(xué)術(shù)會(huì)議論文集Ⅰ[C];2011年
相關(guān)重要報(bào)紙文章 前5條
1 ;美國(guó)研制蛇形機(jī)器人[N];中國(guó)機(jī)電日?qǐng)?bào);2000年
2 丁珊;蛇形機(jī)器人檢測(cè)結(jié)腸疾病[N];科技日?qǐng)?bào);2013年
3 文/朱青;機(jī)器蛇有“眼睛”能爬樓梯[N];北京科技報(bào);2004年
4 記者 郭海方 通訊員 徐春浩;我省大學(xué)生研制出“機(jī)器蛇”[N];河南日?qǐng)?bào);2009年
5 王握文 王振平;我國(guó)首個(gè)蛇形機(jī)器人研制成功[N];新華每日電訊;2001年
相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條
1 孫洪;攀爬蛇形機(jī)器人的研究[D];上海交通大學(xué);2007年
相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條
1 郭燕;蛇形機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制及步態(tài)優(yōu)化[D];華南理工大學(xué);2011年
2 林永光;一種具有空間關(guān)節(jié)的蛇形機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];燕山大學(xué);2006年
3 馮靜;蛇形機(jī)器人運(yùn)動(dòng)分析與建模及其在橋梁纜索檢測(cè)中的應(yīng)用[D];華南理工大學(xué);2011年
4 林維河;基于姿態(tài)規(guī)劃的攀爬蛇形機(jī)器人研究與實(shí)現(xiàn)[D];華南理工大學(xué);2015年
5 李立;蛇形機(jī)器人水下運(yùn)動(dòng)仿真及控制的研究[D];沈陽(yáng)理工大學(xué);2015年
6 王洪濤;面向行星表面探測(cè)的蛇形機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與控制研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年
7 施明鑾;多體節(jié)蛇形機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制研究與實(shí)現(xiàn)[D];電子科技大學(xué);2015年
8 徐兵;基于四邊形機(jī)構(gòu)的蛇形機(jī)器人設(shè)計(jì)[D];東北大學(xué);2014年
9 陳春煦;攀爬蛇形機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制與關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)矩分析[D];華南理工大學(xué);2016年
10 麥日升;蛇形機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)分析[D];華南理工大學(xué);2016年
,本文編號(hào):1825661
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/zidonghuakongzhilunwen/1825661.html