JTUWM—Ⅱ四足步行机器人控制系统的计算机结构

本文介绍了四足步行机器人分级分布式控制系统的计算机结构.着重提出了一种分布式邮箱的多处理机互连结构以及基于信息包为单位的处理器信息交互方式,既保留了处理器共享存储器互连结构的长处,又避免了单一共享存储器结构在处理信息交互时通信信道竞争/仲裁现象,疏散了信息流,消除了信道拥挤的“瓶颈”现象,有效地提高了系统并行处理和实时控制的能力.系统模块化设计使系统可靠性及重构性均得以提高.     

双足步行机器人动态直线步行运动的规划

本文对双足步行机器人迈步腿的质心做抛物线运动规划,使迈步腿产生垂直向上的惯性力,以平衡迈步腿自身的重量和身躯的一半重量.迈步期间的零矩点落在参考坐标系 X 轴向线上,完全避免了机器人侧向翻倒的可能性.文中采用了平行坐标架分配法,运动方程含义直观,简化了运动方程反解过程.     

六足步行机的能量稳定性

本文详细讨论了六足步行机器人的能量稳定方法,给出并证明了六足步行机能量稳定裕量的一般计算公式,分析了横向及纵向行走的六足步行机采用三角步态时的能量稳定性,比较了能量稳定法和几何稳定法.     

四足步行机结构参数P、Q的关系与稳定裕量S的分析

本文探讨了四足步行机的各腿在机体上安置参数的关系并给出各腿安置参数 P 和 Q 的差值△K 的选取范围.当各足的运动范围长和宽不相等时,本文给出了△K 的合理取值.另外,还研究了各腿重量和步行机的行走速度对稳定裕量 S 的影响。给出了相应的稳定裕量的增加量.     

Effects of load carriage, load position, and walking speed on energy cost of walking

PURPOSE: The purpose of this study was to examine the effects of load, load position, and walking speed on the energy cost of walking per unit distance (Cw: ml/kg/m). METHODS: Eight young male subjects walked on a treadmill at various speeds with and without load in the hands, on the back, and on the legs. The Cw values were determined from the ratio of 2-min steady-state oxygen consumption (Vo2) above resting value (net Vo2) to the walking speed (v): Cw = net Vo2/v. RESULTS: An energy-saving phenomenon was observed when the load was carried on the back at slower speeds. This phenomenon diminished at faster speeds, particularly when walking faster than 90 m/min. It was also observed when the load was carried in the hands at slower speeds. CONCLUSIONS: These findings partly supported our hypothesis that an energy-saving phenomenon would be observed due to an interaction between rotative torque around the center of body mass and excessive burden on the lower muscles as a function of speed.     

步行机足底静动态反力的测定装置

本文研究了一种新型的应用于步行机研究中的步行足底静动态反力的测定装置,并就该装置的测试原理、装置结构进行了介绍。针对正常步行的二足步行机器人的地面反力的变化规律进行了实测,对步态规划、运动规划及零矩点(ZMP)规划进行了有较大参考价值的分析,并得出结论。最后成功地测定了在步行过程中 ZMP 的移动轨迹.     

建设步行体系 改善城市商业环境

从商业环境的区位特点、现代购物特点及购物的行为模式出发,提出了建立人车交通分离,具有多种功能,相互联通的步行片区,以改善城市的商业环境。     

全方位六足步行机器人运动规划的相对运动算法

本文提出了步行机器人运动控制算法。该方法以相对运动学原理为基础,把机体的运动规划问题转化为腿的足端轨迹规划问题,从而使步行机器人运动控制问题得到大大简化.并应用该方法对全方位三角步态算法及稳定性进行分析求解.     

踏步式两足步行机构运动稳定性的研究

本文通过分析下支撑物体的平衡状态将人体运动区分为稳定平衡状态和不稳定平衡状态,为踏步式两足步行机构的稳定步态分析奠定了理论基础.运用多刚体动力学方法对未加平衡措施的模型机构的 ZMP 点进行计算,分析了其运动稳定性,提出了斜面脚板和摆头机构相结合的双重平衡方法,得到了机构能够稳定动作的步态,并通过实验得以验证.     

A Control Strategy for Terrain Adaptive Bipedal Locomotion

Rhythmic movements of a five-link sagittal biped with muscle-likeactuators are considered. In walking, as the support phases changecontact is periodically made with the environment. The inputs toevery actuator are modeled after the inputs to muscles in mammals. Thesystem possesses intrinsic position and velocity feedback due to theactuator dynamics. A control strategy is articulated that is novelin that it; a) is physiologically viable; b) simplifies the dynamics;and c) adapts to the speed of walking, going up and down stairs,going up or down inclines, maneuvering over obstacles or holes, andthe tempo and stride length of walking. Walking simulations of afive-link sagittal biped are presented.