静态全方位步行论文-张文宇

静态全方位步行论文-张文宇

导读:本文包含了静态全方位步行论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:四足机器人,斜面全方位步行,稳定性分析,步态规划

静态全方位步行论文文献综述

张文宇[1](2009)在《四足机器人斜面全方位静态步行及稳定性分析》一文中研究指出足式移动机器人对各种复杂地面具有灵活适应性,可以在复杂地形下进行步行运动以及完成运输任务等,广泛应用于救灾以及工程等领域。而四足机器人又是足式机器人中最实用的一种,在复杂地面进行移动时,承载能力强、静步态移动的稳定性较好。目前对四足机器人在斜面的静步态研究,没有同时满足四足机器人步行运动中的两个重要衡量指标:一是保证快速、连续的行走;二是保证行走时具有较好的稳定性。本文对各种步行方法进行分析比较,以实现斜面上的快速、连续、稳定的全方位步行为目标,以全方位静态步行理论为基础实现斜面的步行运动,并进行了斜面全方位步行的稳定性方面的研究,针对出现的不稳定问题,分析原因,提出了解决方法,具体的研究工作如下:(1)斜面全方位静态步行研究。考虑到斜面行走环境的复杂性,首先进行机体姿势的选取,斜面各坐标系的设定,斜面脚可动范围的设定,根据重心位置的偏移设定斜面脚的基准位置,以及通过算法计算斜面CFP点的位置。之后进行斜面静态步行的步态规划,由旋转中心的位置选取步态,计算脚在步行运动中的位置和脚尖端的运动轨迹等。最后实现各种步态之间的步态迁移,实现斜面的全方位静态步行。(2)斜面步行中的稳定性分析。斜面稳定性研究中通常选取的是Sm稳定裕度的判定方法,但是,在保证斜面行走的Sm稳定裕度大于0的情况下,仍然存在机器人绕支撑腿连线翻转摔倒的现象,这种翻转的现象是四足机器人在实际应用中不能出现的,会大大的影响实际作业过程中的稳定性、精密性。针对这一不稳定的问题,对不同的稳定性判据进行分析,并找出了不稳定因素存在的原因,选取Sne稳定裕度进行稳定性分析,研究了Sne的稳定性特性,提出在保证四足机器人能实现斜面快速、连续的步行运动的前提下,在设定的范围内动态改变重心高度以提高Sne稳定裕度的方法来消除不稳定因素。为了完善斜面稳定性的分析,本研究提出了采用Sm和Sne共同判定稳定性的方法,充分考虑了影响斜面的稳定性的诸多因素,不仅可以判定四足机器人在瞬时是否稳定,也可以分析四足机器人在一段时间的翻转倾向,适用于斜面各种步态的步行运动的稳定性分析。(3)仿真实验。本文通过仿真实验验证了斜面全方位静态步行规划方法的有效性,从实验结果中可以看出,整个步态迁移过程中,Sm稳定裕度都不小于0,并满足Sne稳定裕度的要求,可以实现快速、连续、稳定的行走。并且在针对斜面步行中翻转问题所提出解决方法的验证仿真实验中,也可以看到,利用动态改变重心高度的方法,保证了全方位步行的稳定性,从而证实了通过采用提出的新方法,可以解决机器人的翻转问题。(本文来源于《中国海洋大学》期刊2009-05-10)

高杉[2](2008)在《四足机器人静态全方位步行的稳定性研究及实验仿真》一文中研究指出多足型机器人相对于轮形机器人有着很高的地形环境适应能力,可以在复杂地形进行全方位的移动,因此广泛应用于救灾,以及工程等领域。四足机器人又是多足机器人中最实用的一种,在复杂地面进行移动时,静步态移动方式稳定性较好。目前的四足机器人静态全方位步行理论研究中,通过连续步态迁移的方法实现了四足机器人在平面上静态全方位步行的运动方式。但是在四足机器人静态全方位步行的实验中,发现在占空比β=0.75没有四脚支持时间的运动方式下,在步态迁移的过程中,四足机器人经常出现倾倒的现象。本文基于以前的四足机器人静态全方位理论,进行了静态全方位步行稳定性方面的研究,并根据不稳定因素出现的原因提出了解决方法,具体的研究工作如下:(1)稳定性的分析。针对步态迁移中出现倾斜这一不稳定现象,根据步态迁移种类的不同,对不同的步态迁移情况的稳定性作了详细地分析,找出了不稳定因素存在的原因。四足机器人运动到支持脚对角线附近出现了稳定裕度为0的情况,在一些步态迁移种类中瞬间为0,在一些步态迁移中持续为0。因为四足机器人的实际机构和理论的尺寸大小之间存在误差,所以四足机器人在运动过程中偶然会出现倾斜的现象,尤其是在步态迁移中稳定裕度持续为0的时候。这种倾斜的现象是四足机器人在实际应用中不能出现的,会大大的影响实际作业过程中的稳定性、精密性。(2)具体的解决办法。为了保证四足机器人在静态全方位步行的步态迁移中不出现倾斜的现象,本文第四章,针对不同的步态迁移方式,根据不稳定因素出现的原因,提出了保证四足机器人在静态全方位步行的过程中稳定裕度一直大于0的方法,通过提高占空比大于0.75来增加四脚支持时间,并利用四脚支持时间移动四足机器人重心的方法来消除不稳定因素,根据步态迁移种类的不同,分别给出了移动重心的具体方法。(3)实验仿真。本文通过仿真实验验证了所提出方法的有效性,从实验结果中可以看出,随着占空比的提高可以显着的提高步态迁移过程中稳定裕度的最小值,并且在综合性连续步态转换实验的结果中,也可以看到,利用四脚支持时间,可以稳定的实现全方位的移动,从而证实了通过采用提出的新方法,可以保证静态全方位步行过程中稳定裕度一直大于0。(本文来源于《中国海洋大学》期刊2008-04-20)

高杉,张磊[3](2008)在《四足机器人静态全方位步行稳定性研究》一文中研究指出本文就四足机器人静态全方位行走过程中出现的问题进行了研究。在研究静态全方位行走时,我们在步态迁移的过程中发现不稳定因素的存在。就此发现的问题,我们采用了一种方法保证了四足机器人在静态全方位行走的过程中稳定裕度一直大于零,从而消除了不稳定因素。同时我们通过实验仿真验证了本文采用方法的有效性。(本文来源于《微计算机信息》期刊2008年05期)

静态全方位步行论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

多足型机器人相对于轮形机器人有着很高的地形环境适应能力,可以在复杂地形进行全方位的移动,因此广泛应用于救灾,以及工程等领域。四足机器人又是多足机器人中最实用的一种,在复杂地面进行移动时,静步态移动方式稳定性较好。目前的四足机器人静态全方位步行理论研究中,通过连续步态迁移的方法实现了四足机器人在平面上静态全方位步行的运动方式。但是在四足机器人静态全方位步行的实验中,发现在占空比β=0.75没有四脚支持时间的运动方式下,在步态迁移的过程中,四足机器人经常出现倾倒的现象。本文基于以前的四足机器人静态全方位理论,进行了静态全方位步行稳定性方面的研究,并根据不稳定因素出现的原因提出了解决方法,具体的研究工作如下:(1)稳定性的分析。针对步态迁移中出现倾斜这一不稳定现象,根据步态迁移种类的不同,对不同的步态迁移情况的稳定性作了详细地分析,找出了不稳定因素存在的原因。四足机器人运动到支持脚对角线附近出现了稳定裕度为0的情况,在一些步态迁移种类中瞬间为0,在一些步态迁移中持续为0。因为四足机器人的实际机构和理论的尺寸大小之间存在误差,所以四足机器人在运动过程中偶然会出现倾斜的现象,尤其是在步态迁移中稳定裕度持续为0的时候。这种倾斜的现象是四足机器人在实际应用中不能出现的,会大大的影响实际作业过程中的稳定性、精密性。(2)具体的解决办法。为了保证四足机器人在静态全方位步行的步态迁移中不出现倾斜的现象,本文第四章,针对不同的步态迁移方式,根据不稳定因素出现的原因,提出了保证四足机器人在静态全方位步行的过程中稳定裕度一直大于0的方法,通过提高占空比大于0.75来增加四脚支持时间,并利用四脚支持时间移动四足机器人重心的方法来消除不稳定因素,根据步态迁移种类的不同,分别给出了移动重心的具体方法。(3)实验仿真。本文通过仿真实验验证了所提出方法的有效性,从实验结果中可以看出,随着占空比的提高可以显着的提高步态迁移过程中稳定裕度的最小值,并且在综合性连续步态转换实验的结果中,也可以看到,利用四脚支持时间,可以稳定的实现全方位的移动,从而证实了通过采用提出的新方法,可以保证静态全方位步行过程中稳定裕度一直大于0。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

静态全方位步行论文参考文献

[1].张文宇.四足机器人斜面全方位静态步行及稳定性分析[D].中国海洋大学.2009

[2].高杉.四足机器人静态全方位步行的稳定性研究及实验仿真[D].中国海洋大学.2008

[3].高杉,张磊.四足机器人静态全方位步行稳定性研究[J].微计算机信息.2008

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