国家高技术研究发展计划(2007AA04Z207)
- 作品数：28 被引量：74H指数：5
- 相关作者：葛文杰董海军柏龙杨方陈晓红更多>>
- 相关机构：西北工业大学空军工程大学更多>>
- 发文基金：国家高技术研究发展计划国家自然科学基金西北工业大学研究生创业种子基金更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术机械工程建筑科学更多>>
- 用于行星探测的跳跃机器人研究被引量：10
- 2009年
- 综述了用于行星探测的跳跃机器人(PEHR)的研究现状,分析了PEHR研究所面临的问题,并预测了其发展趋势。
- 柏龙葛文杰陈晓红张铭
- 关键词：行星探测机器人跳跃机器人
- 考虑脚趾的仿袋鼠跳跃机器人落地稳定性研究被引量：3
- 2009年
- 单足跳跃机器人运动稳定性研究是足类跑、跳机器人研究的理论基础和关键技术。为了揭示脚趾对于跳跃机器人落地稳定性的影响和机理,以袋鼠为仿生研究对象,考虑其脚部的结构及运动特点,建立了具有脚趾的五刚体仿袋鼠单足跳跃机构模型,并应用拉格朗日法,建立了其着地阶段的动力学方程;运用5次多项式和以袋鼠生物录像资料测取的数据为边界条件,建立了该机器人仿袋鼠跳跃的各关节转角空间的轨迹规划方法;应用零力矩点(ZMP)理论,导出了单足跳跃机器人落地稳定性的判据。在此基础上,以仿具有袋鼠参数的跳跃机器人为例,运用Matlab对机器人进行了动力学和落地稳定性仿真计算分析,给出了机器人在着地阶段的各关节转角、速度、加速度、关节驱动力矩和ZMP随时间的变化规律,验证了这一机构的可行性和轨迹规划和稳定性分析方法的有效性;并对比分析了有脚趾和无脚趾的两种情况的稳定性。结果表明:脚趾能够明显提高仿袋鼠机器人跳跃运动落地的稳定性。
- 张辉葛文杰杨方
- 关键词：跳跃机器人脚趾稳定性
- 仿袋鼠跳跃机器人的刚柔混合建模运动步态分析被引量：1
- 2008年
- 根据袋鼠柔性脚部的生物结构及跳跃的特点,建立了具有柔性脚的仿袋鼠跳跃机器人刚柔混合模型,并分别对刚性构件系统和柔性构件系统建立子系统动力学模型。结合实例的数值仿真分析结果表明:柔性脚能有助于机器人在着地过程中保持落地运动平稳性,增大起跳时间和调整起跳角度,从而有利于增加起跳速度和跃远度,更符合生物的特征。
- 岳映章葛文杰柏龙
- 关键词：仿袋鼠机器人
- 跳跃机器人研究现状和趋势被引量：16
- 2014年
- 跳跃运动其着地点的离散性和发力的突发性和爆发性使跳跃运动模式的仿生机器人具备很强的越障和环境适应能力.本文结合国内外跳跃机器人的研究现状和成果,将跳跃机器人研究分为伸缩式、关节腿式、轮滚式和弹性变形式4类,并分析各类机器人特征.结合本课题组对跳跃机器人的研究,总结了跳跃机器人研究的关键技术,最后展望了未来跳跃机器人研究发展趋势.
- 魏敦文葛文杰
- 关键词：跳跃机器人仿生机器人
- 基于ZMP法的仿袋鼠跳跃机器人着地阶段运动稳定性分析被引量：1
- 2008年
- 基于仿袋鼠跳跃机器人五刚体机构模型,运用拉格朗日法,建立了跳跃机器人系统着地阶段的动力学方程,采用ZMP法研究了仿袋鼠弹跳机器人的运动稳定性,提出了其着地运动稳定裕度的计算方法和判据;采用Matlab仿真工具,结合实例分析,对机器人着地阶段各关节驱动力矩以及ZMP点的变化情况进行了仿真,并提出了改进刚性模型着地运动稳定性的方法。仿真结果表明:ZMP法在此模型上分析是有效的。
- 葛文杰文放
- 关键词：跳跃机器人
- 考虑柔性关节的仿袋鼠跳跃机器人落地稳定性研究被引量：4
- 2013年
- 对具有柔性关节的仿袋鼠跳跃机器人落地稳定性进行了研究。用拉格朗日方法建立了机构在着地阶段的动力学方程。结合实例,运用Matlab和Adams软件对机器人进行仿真分析,给出了机器人在着地阶段的各关节转角、关节驱动力矩、着地压力及ZMP随时间的变化规律。分析结果表明:膝关节,特别是踝关节引入柔性关节,不仅能显著地吸收落地能量而获得落地缓冲能力和降低关节输入力矩峰值而减小驱动元件的功率,而且能有效地提高跳跃机构的弹跳能力和落地稳定性。
- 陈朋威葛文杰董海军
- 关键词：仿袋鼠机器人柔性关节ADAMS
- 单关节跳跃机器人模糊自适应轨迹跟踪控制被引量：5
- 2013年
- 研究关节型跳跃机器人轨迹跟踪优化控制问题,针对机器人系统时变、非线性的复杂特性,传统模糊控制和PID控制方法难以获得较好的控制性能,为解决控制系统中超调量大、振荡和控制精度不高等问题,提出传统PID控制与模糊自适应控制结合的控制策略。首先建立单关节跳跃机器人腾空相和站立相动力学方程,依据专家经验制定PID参数整定策略,结合传统PID控制方法和模糊自适应理论设计模糊自适应PID控制器。引入合理的跳跃机器人物理参数和虚拟目标轨迹进行仿真,结果表明,模糊自适应PID控制器具有可行性和有效性,为应用于实际控制系统优化提供了可靠依据。
- 高建葛文杰
- 关键词：跳跃机器人模糊自适应比例积分微分控制
- 液动仿袋鼠弹跳机器人单腿动力学分析及仿真被引量：3
- 2012年
- 提出了液压能驱动的仿袋鼠跳跃机器人驱动方案,并采用拉格朗日方法建立了袋鼠四自由度单腿跳跃的动力学方程。在此基础上,依据袋鼠跳跃的运动数据,按照所建立的动力学方程求得了一个运动周期内三个关节液压缸的驱动力的变化规律。建立了仿袋鼠机器人的模型并依据求得的仿袋鼠跳跃机构驱动力的变化规律,进行了运动学及动力学仿真。与袋鼠跳跃运动录像资料所得数据进行了对比分析,证实了所提出的驱动方案的可行性以及所建模型的正确性。
- 樊重庆董海军葛文杰陈朋威
- 关键词：弹跳机器人液压驱动运动仿真
- 基于自适应结构的仿袋鼠机器人脚部研究及设计被引量：2
- 2012年
- 根据袋鼠的生物结构特征,建立了仿袋鼠跳跃机器人的刚柔混合模型。利用自适应结构的可控性,将其应用于仿生跳跃机器人领域,来实现跳跃机器人在不同跳跃速度下的脚部轮廓变形以及在跳跃过程中脚部的变形。在SolidWorks中建立自适应结构脚的三维模型,运用拉格朗日方法建立机器人动力学方程,在此基础上,用ZMP法建立其落地稳定性的求解方程。结合实例仿真结果表明:具有自适应结构的变形脚有助于提高机器人在着地过程中的落地稳定性,增大起跳时间和调整起跳角度。
- 李岩葛文杰樊重庆
- 关键词：跳跃机器人自适应结构稳定性
- 星面探测仿生弹跳机器人设计、仿真及实验被引量：8
- 2009年
- 基于袋鼠的跳跃运动机理和齿轮—五杆组合机构,设计了一种用于星面探测的小型间歇式弹跳机器人.提出了仿袋鼠结构、运动形态及产生非线性弹跳动力的闭链机构的弹跳模型.采用D-H法建立了机器人运动方程,并对其跳跃运动步态、仿生运动特性和弹跳效率进行了分析,给出了该机器人设计的整体结构.运用ADAMS软件对机器人进行动力学建模与全过程运动仿真,验证了该闭链仿生弹跳机构及其运动的有效性,较大幅度提高了弹跳机构对能量的利用率,其效率可达70%,避免了弹跳机器人提前起跳.最后设计制作了弹跳机器人原理样机,并进行跳跃试验.试验结果表明:样机试验与仿真结果基本是一致的;1.4kg的弹跳机器人跳远度为813mm,跳高度为471mm,从而解决了利用微小电机驱动机器人实现弹跳运动的问题.
- 张铭葛文杰柏龙陈晓红
- 关键词：弹跳机器人齿轮五杆机构仿生
