中国科学院知识创新工程青年人才领域前沿项目(07A1200101)
- 作品数：2 被引量：21H指数：2
- 相关作者：王越超马书根王智锋李斌更多>>
- 相关机构：中国科学院中国科学院研究生院日本立命馆大学更多>>
- 发文基金：中国科学院知识创新工程青年人才领域前沿项目国家自然科学基金国家高技术研究发展计划更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术更多>>
- 基于微分几何的蛇形机器人移动与操作统一动力学模型研究被引量：6
- 2011年
- 蛇形机器人本体是一种多关节串联机构,可以在各种环境中运动,并且当一端固定时可以实现操作.本文提出一种蛇形机器人移动与操作的统一动力学建模方法,统一蛇形机器人移动状态及操作状态的动力学方程.机器人从移动状态到操作状态的转换意味着机构上的重构,即移动状态无固定基座,而操作状态有固定基座.应用虚设机构法在机构学上统一这两种状态(即构形空间中的嵌入关系),利用指数积公式描述这两种状态的运动学方程.在Riemann流形上建立起蛇形机器人移动和操作的动力学模型,并在对动力学模型中各项计算分析的基础上发现机器人操作动力学方程可直接由移动动力学方程退化得到,同时应用子流形的Gauss公式给出证明.由此在微分几何框架下建立蛇形机器人移动与操作的统一动力学模型.按照几何的观点将蛇形机器人移动与操作动力学模型的统一看作是子流形问题,并赋予几何意义.较单独针对蛇形机器人的一种状态(移动或操作)的动力学模型而言,这种统一的动力学模型能够更深刻地揭示蛇形机器人动力学的特征.
- 王智锋马书根李斌王越超
- 关键词：蛇形机器人动力学微分几何
- 基于能量的蛇形机器人蜿蜒运动控制方法的仿真与实验研究被引量：15
- 2011年
- 能量作为最基本的物理量之一,联系着蛇形机器人蜿蜒运动的各个方面.能量耗散描述了环境交互作用,能量转换对应着运动的动力学过程,能量平衡反映了蜿蜒运动的协调性.提出一种基于能量的蛇形机器人蜿蜒运动控制方法被动蜿蜒.通过输出关节力矩控制机器人蜿蜒运动,由机器人的能量状态调整力矩的大小.仿真结果显示了被动蜿蜒控制下机器人的构形、角度、力矩、能量状态和转弯特性,并对控制力矩进行了递归分析.基于Optotrak运动测量系统构建了被动蜿蜒控制的模拟/物理混合实验系统.进行了移动实验和拖动实验,前者改变环境的摩擦特性,后者改变机器人的负载.仿真和实验验证了蛇形机器人被动蜿蜒控制的有效性和适应性.
- 王智锋马书根李斌王越超
- 关键词：蛇形机器人蜿蜒运动适应性
