液壓驅(qū)動型足式機器人腿部模型修正與阻抗新構型研究
發(fā)布時間:2021-11-26 20:56
液壓驅(qū)動型足式機器人有著優(yōu)異的未知非結(jié)構環(huán)境適應能力和運動性能,現(xiàn)已成為各國的研究熱點。機器人實際運動時,足端與環(huán)境之間不斷的發(fā)生接觸、碰撞和沖擊,為避免所攜帶的電子設備和機械結(jié)構損壞,足式機器人的每條腿應具備一定的柔順性;谖恢眉傲Φ淖杩箍刂剖菓糜谕炔恳簤候(qū)動系統(tǒng)的兩種常見柔順控制方法,任何一種方法在腿部液壓驅(qū)動系統(tǒng)實現(xiàn)時,各關節(jié)液壓驅(qū)動單元選取的阻抗內(nèi)環(huán)控制方式完全相同。同時這兩種阻抗控制方法具有不同的動態(tài)柔順性和相反的穩(wěn)定,腿部液壓驅(qū)動系統(tǒng)各關節(jié)液壓驅(qū)動單元阻抗內(nèi)環(huán)僅采用一種控制方式時,難以充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢,因此,有必要在腿部各關節(jié)中優(yōu)選不同阻抗內(nèi)環(huán)控制方式,進一步提升腿部液壓驅(qū)動系統(tǒng)的柔順控制性能,從而提高足式機器人整機的運動性能。本文針對足式機器人三自由度腿部液壓驅(qū)動系統(tǒng),以提高腿部液壓驅(qū)動系統(tǒng)柔順控制性能為目標,主要研究工作如下:(1)三自由度腿部液壓驅(qū)動系統(tǒng)基于位置及力的阻抗控制實現(xiàn)方法研究。腿部機械結(jié)構運動學和靜力學模型是腿部液壓驅(qū)動系統(tǒng)實現(xiàn)阻抗控制的基礎,本文首先利用連桿公式和力雅克比,求解腿部機械結(jié)構的運動學和靜力學模型;然后根據(jù)腿部機械結(jié)構尺寸,求解各關節(jié)液...
【文章來源】:燕山大學河北省
【文章頁數(shù)】:109 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
Atlas2017構近些年來也研發(fā)了幾款液壓驅(qū)動型足式
第1章緒論-5-圖1-8HyQ圖1-9MiniHyQ圖1-10HyQ2Max2013年,韓國工業(yè)技術研究所研發(fā)了一款液壓驅(qū)動型四足機器人JINPOONG[16],如圖1-11所示,其尺寸為1.1m0.3m1.2m,整機共有16個自由度,動力源為兩沖程發(fā)動機,髖關節(jié)橫擺自由度采用液壓馬達作為驅(qū)動單元,減小了整體尺寸,液壓馬達如圖1-12所示,其他關節(jié)的執(zhí)行元件為一體化液壓驅(qū)動單元,如圖1-13所示,腿部裝備彈簧和聚酯纖維組成的減震器,用于減小足端與地面交互時的沖擊力。圖1-11JINPOONG圖1-12JINPOONG液壓馬達圖1-13JINPOONG液壓缸近些年,我國也研發(fā)出多種型號的液壓驅(qū)動型足式機器人。2010年,山東大學研制出液壓驅(qū)動型四足機器人SCalf-1,如圖1-14所示,該機器人共有12個自由度,最大行走速度約為1.2m/s。2012年,受國家863計劃資助,山東大學研制出另一款液壓驅(qū)動型四足機器人SCalf-2[17],如圖1-15所示,總重120kg,可實現(xiàn)負重75kg的行走,動力源為汽油機和柱塞變量泵。圖1-14SCalf-1圖1-15SCalf-22013年,哈爾濱工業(yè)大學研制出一款液壓驅(qū)動型四足機器人,總重150kg,動力
第1章緒論-5-圖1-8HyQ圖1-9MiniHyQ圖1-10HyQ2Max2013年,韓國工業(yè)技術研究所研發(fā)了一款液壓驅(qū)動型四足機器人JINPOONG[16],如圖1-11所示,其尺寸為1.1m0.3m1.2m,整機共有16個自由度,動力源為兩沖程發(fā)動機,髖關節(jié)橫擺自由度采用液壓馬達作為驅(qū)動單元,減小了整體尺寸,液壓馬達如圖1-12所示,其他關節(jié)的執(zhí)行元件為一體化液壓驅(qū)動單元,如圖1-13所示,腿部裝備彈簧和聚酯纖維組成的減震器,用于減小足端與地面交互時的沖擊力。圖1-11JINPOONG圖1-12JINPOONG液壓馬達圖1-13JINPOONG液壓缸近些年,我國也研發(fā)出多種型號的液壓驅(qū)動型足式機器人。2010年,山東大學研制出液壓驅(qū)動型四足機器人SCalf-1,如圖1-14所示,該機器人共有12個自由度,最大行走速度約為1.2m/s。2012年,受國家863計劃資助,山東大學研制出另一款液壓驅(qū)動型四足機器人SCalf-2[17],如圖1-15所示,總重120kg,可實現(xiàn)負重75kg的行走,動力源為汽油機和柱塞變量泵。圖1-14SCalf-1圖1-15SCalf-22013年,哈爾濱工業(yè)大學研制出一款液壓驅(qū)動型四足機器人,總重150kg,動力
【參考文獻】:
期刊論文
[1]液壓驅(qū)動單元基于位置/力的阻抗控制機理分析與試驗研究[J]. 巴凱先,孔祥東,朱琦歆,李春賀,趙華龍,俞濱. 機械工程學報. 2017(12)
[2]基于力反饋的液壓足式機器人主/被動柔順性控制[J]. 柯賢鋒,王軍政,何玉東,汪首坤,趙江波. 機械工程學報. 2017(01)
[3]基于零力矩點的四足機器人非平坦地形下步態(tài)規(guī)劃與控制[J]. 王立鵬,王軍政,趙江波,陳光榮. 北京理工大學學報. 2015(06)
[4]BigDog四足機器人關鍵技術分析[J]. 丁良宏. 機械工程學報. 2015(07)
[5]四足仿生機器人混聯(lián)腿構型設計及比較[J]. 田興華,高峰,陳先寶,齊臣坤. 機械工程學報. 2013(06)
博士論文
[1]機器人腿部液壓驅(qū)動系統(tǒng)主動柔順復合控制研究[D]. 巴凱先.燕山大學 2018
[2]液壓驅(qū)動四足機器人柔順及力控制方法的研究與實現(xiàn)[D]. 柴匯.山東大學 2016
[3]四足機器人對角小跑步態(tài)虛擬模型直覺控制方法研究[D]. 謝惠祥.國防科學技術大學 2015
[4]基于阻抗控制的多足步行機器人腿部柔順控制研究[D]. 朱雅光.浙江大學 2014
[5]基于能效優(yōu)化的雙足機器人自學習控制方法研究[D]. 王麗楊.廣東工業(yè)大學 2013
碩士論文
[1]遙控破拆機器人液壓系統(tǒng)理論分析與實驗研究[D]. 王明正.安徽工業(yè)大學 2018
[2]基于動力學補償?shù)臋C器人腿部系統(tǒng)運動控制研究[D]. 李春賀.燕山大學 2018
[3]兩點式液壓雙足步行機器人步態(tài)規(guī)劃及其實驗研究[D]. 馬冬.東南大學 2017
[4]四足仿生機器人跑跳運動規(guī)劃與控制[D]. 李川.浙江大學 2017
[5]面向未知復雜地形的四足機器人運動規(guī)劃方法研究[D]. 周坤.浙江大學 2017
[6]基于力伺服的液壓足式機器人單腿阻抗控制的研究[D]. 儲振.哈爾濱工業(yè)大學 2016
[7]液壓驅(qū)動四足機器人伺服及柔順控制研究[D]. 萬智.華中科技大學 2016
[8]破拆機器人工作裝置的液固聯(lián)合模型仿真與控制研究[D]. 顧三鴻.安徽工業(yè)大學 2016
[9]仿生液壓四足機器人控制系統(tǒng)關鍵技術研究[D]. 朱立松.北京理工大學 2016
[10]基于虛擬樣機的液壓四足機器人能耗分析研究[D]. 宗曉艷.北京理工大學 2016
本文編號:3520911
【文章來源】:燕山大學河北省
【文章頁數(shù)】:109 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
Atlas2017構近些年來也研發(fā)了幾款液壓驅(qū)動型足式
第1章緒論-5-圖1-8HyQ圖1-9MiniHyQ圖1-10HyQ2Max2013年,韓國工業(yè)技術研究所研發(fā)了一款液壓驅(qū)動型四足機器人JINPOONG[16],如圖1-11所示,其尺寸為1.1m0.3m1.2m,整機共有16個自由度,動力源為兩沖程發(fā)動機,髖關節(jié)橫擺自由度采用液壓馬達作為驅(qū)動單元,減小了整體尺寸,液壓馬達如圖1-12所示,其他關節(jié)的執(zhí)行元件為一體化液壓驅(qū)動單元,如圖1-13所示,腿部裝備彈簧和聚酯纖維組成的減震器,用于減小足端與地面交互時的沖擊力。圖1-11JINPOONG圖1-12JINPOONG液壓馬達圖1-13JINPOONG液壓缸近些年,我國也研發(fā)出多種型號的液壓驅(qū)動型足式機器人。2010年,山東大學研制出液壓驅(qū)動型四足機器人SCalf-1,如圖1-14所示,該機器人共有12個自由度,最大行走速度約為1.2m/s。2012年,受國家863計劃資助,山東大學研制出另一款液壓驅(qū)動型四足機器人SCalf-2[17],如圖1-15所示,總重120kg,可實現(xiàn)負重75kg的行走,動力源為汽油機和柱塞變量泵。圖1-14SCalf-1圖1-15SCalf-22013年,哈爾濱工業(yè)大學研制出一款液壓驅(qū)動型四足機器人,總重150kg,動力
第1章緒論-5-圖1-8HyQ圖1-9MiniHyQ圖1-10HyQ2Max2013年,韓國工業(yè)技術研究所研發(fā)了一款液壓驅(qū)動型四足機器人JINPOONG[16],如圖1-11所示,其尺寸為1.1m0.3m1.2m,整機共有16個自由度,動力源為兩沖程發(fā)動機,髖關節(jié)橫擺自由度采用液壓馬達作為驅(qū)動單元,減小了整體尺寸,液壓馬達如圖1-12所示,其他關節(jié)的執(zhí)行元件為一體化液壓驅(qū)動單元,如圖1-13所示,腿部裝備彈簧和聚酯纖維組成的減震器,用于減小足端與地面交互時的沖擊力。圖1-11JINPOONG圖1-12JINPOONG液壓馬達圖1-13JINPOONG液壓缸近些年,我國也研發(fā)出多種型號的液壓驅(qū)動型足式機器人。2010年,山東大學研制出液壓驅(qū)動型四足機器人SCalf-1,如圖1-14所示,該機器人共有12個自由度,最大行走速度約為1.2m/s。2012年,受國家863計劃資助,山東大學研制出另一款液壓驅(qū)動型四足機器人SCalf-2[17],如圖1-15所示,總重120kg,可實現(xiàn)負重75kg的行走,動力源為汽油機和柱塞變量泵。圖1-14SCalf-1圖1-15SCalf-22013年,哈爾濱工業(yè)大學研制出一款液壓驅(qū)動型四足機器人,總重150kg,動力
【參考文獻】:
期刊論文
[1]液壓驅(qū)動單元基于位置/力的阻抗控制機理分析與試驗研究[J]. 巴凱先,孔祥東,朱琦歆,李春賀,趙華龍,俞濱. 機械工程學報. 2017(12)
[2]基于力反饋的液壓足式機器人主/被動柔順性控制[J]. 柯賢鋒,王軍政,何玉東,汪首坤,趙江波. 機械工程學報. 2017(01)
[3]基于零力矩點的四足機器人非平坦地形下步態(tài)規(guī)劃與控制[J]. 王立鵬,王軍政,趙江波,陳光榮. 北京理工大學學報. 2015(06)
[4]BigDog四足機器人關鍵技術分析[J]. 丁良宏. 機械工程學報. 2015(07)
[5]四足仿生機器人混聯(lián)腿構型設計及比較[J]. 田興華,高峰,陳先寶,齊臣坤. 機械工程學報. 2013(06)
博士論文
[1]機器人腿部液壓驅(qū)動系統(tǒng)主動柔順復合控制研究[D]. 巴凱先.燕山大學 2018
[2]液壓驅(qū)動四足機器人柔順及力控制方法的研究與實現(xiàn)[D]. 柴匯.山東大學 2016
[3]四足機器人對角小跑步態(tài)虛擬模型直覺控制方法研究[D]. 謝惠祥.國防科學技術大學 2015
[4]基于阻抗控制的多足步行機器人腿部柔順控制研究[D]. 朱雅光.浙江大學 2014
[5]基于能效優(yōu)化的雙足機器人自學習控制方法研究[D]. 王麗楊.廣東工業(yè)大學 2013
碩士論文
[1]遙控破拆機器人液壓系統(tǒng)理論分析與實驗研究[D]. 王明正.安徽工業(yè)大學 2018
[2]基于動力學補償?shù)臋C器人腿部系統(tǒng)運動控制研究[D]. 李春賀.燕山大學 2018
[3]兩點式液壓雙足步行機器人步態(tài)規(guī)劃及其實驗研究[D]. 馬冬.東南大學 2017
[4]四足仿生機器人跑跳運動規(guī)劃與控制[D]. 李川.浙江大學 2017
[5]面向未知復雜地形的四足機器人運動規(guī)劃方法研究[D]. 周坤.浙江大學 2017
[6]基于力伺服的液壓足式機器人單腿阻抗控制的研究[D]. 儲振.哈爾濱工業(yè)大學 2016
[7]液壓驅(qū)動四足機器人伺服及柔順控制研究[D]. 萬智.華中科技大學 2016
[8]破拆機器人工作裝置的液固聯(lián)合模型仿真與控制研究[D]. 顧三鴻.安徽工業(yè)大學 2016
[9]仿生液壓四足機器人控制系統(tǒng)關鍵技術研究[D]. 朱立松.北京理工大學 2016
[10]基于虛擬樣機的液壓四足機器人能耗分析研究[D]. 宗曉艷.北京理工大學 2016
本文編號:3520911
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