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北京市西城区广安门
内广义街5号广益大厦
大赛作品详情

作品名称:四足仿生机器狗
学校名称:柳州工学院
参赛队伍:龙城柳工小分队
参赛学生:吴柯均 刘创诚 郑可欣  
指导老师:姚通准  

详细说明

随着社会的进步和科技的发展,机器人的应用领域逐渐扩大,而人们对机器人的功能需求也越来越高。对于机器人来说,可以分为移动机器人和非移动机器人,在自然界和人类社会中存在一些人类无法到达的地方和可能危及人类生命的特殊场合。如行星表面、灾难发生矿井、防灾救援和反恐斗争等,对这些危险环境进行不断地。探索和研究,寻求一条解决问题的可行途径成为科学技术发展和人类社会进步的需要。地形不规则和崎岖不平是这些环境的共同特点。轮式机器人和履带式机器人在相对平坦的地形上行驶时,具有相当的优势运动速度迅速、平稳,结构和控制也较简单,但在不平地面上行驶时,能耗将大大增加,车轮的作用也将严重丧失移动效率大大降低。为了改善轮子对松软地面和不平地面的适应能力,与轮、履带式移动机器人相比在崎岖不平的路面步行机器人具有独特优越性能在这种背景下,多足步行机器人的研究蓬勃发展起来。产品的先进性在于摆脱了“玩具”属性,逐渐拥有了“工具”属性。同时机器狗顶部的也可以安装摄像头这样会实时回传视频画面到控制大屏,在工业安防、居家安防等ToBToC领域都能发挥作用,未来应用前景十分广阔。机器狗一旦走出实验室,最终的目标是走入千家万户,成为人类真正的助手和朋友。

这个研究路线是从单腿到双腿到四足,其中单腿是基础,它的运动控制核心是动态平衡单腿弹跳的原理包括运动对称性和落脚点控制。其中,运动对称性的现象是指单腿机器人以一定速度跳跃落地对应一个特殊的落脚点,机器人落地后的运动状态相对于NP点左右对称,最后机器人会以相同的速度离地。落脚点控制是核心的。如果机器人需要以当前速度继续运动,就将落脚点控制到NP点着地;如果需要加速,就将落脚点控制到小于NP 点着地;反之,如果需要减速,就需要以大于NP点的落脚点着地,双足跑步可以等效成两条单腿相互交错运动,即两条腿的运动在相位上相差180度,就可以产生向前弹跳的运动。其实双腿从算法和硬件上都比单腿容易,因为飞行相占比少很多。

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