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六足機器人國內外研究現狀

時間:2019-04-20 16:00來源:畢業論文
隨著科學技術發展,計算機性能的提高,使機器人技術進入了基于計算機控制的階段。其中有代表性的如下:1977年,Robert McGhee在俄亥俄州立大學研制的昆蟲六足機器人。Hirose根據他研制

隨著科學技術發展,計算機性能的提高,使機器人技術進入了基于計算機控制的階段。其中有代表性的如下:1977年,Robert McGhee在俄亥俄州立大學研制的昆蟲六足機器人。Hirose根據他研制機器蛇的經驗,設計了采用三維縮放式腿部機構設計了四足機器人;由于該機構把驅動運動直接轉化為笛卡爾坐標系下的運動,從而減輕了計算機的計算,而且由于運動過程只做正功,所以機器人有著較高的效率。1985年,Robert 研制了更先進的試驗樣機——適應性主動隔振步行機(Adaptive Suspension Vehicle,簡稱ASV,圖1—5)。1983年,Odetics推出的六足機器人Odex1,圖1—6所示。麻省理工的Raibert利用相對自由度數較少的簡單腿部機構建造了一些機器人,利用簡單的控制,這些機器人能夠實現走、跑、跳等動作,實現主動平衡,如圖1—7所示。34733
步行機器人
 圖1—5 Adaptive Suspension Vehicle         圖1—6 Odex1步行機器人
 圖1—7 MIT腿部實驗室的四足和雙足機器人      圖1—8 DANTE步行機器人
    新材料、智能控制技術的發展、對機器人運動學、動力學高效建模方法的提出以及生物學知識的增長促使了步行機器人向生物的方向發展。2000年美國研制出六足仿生步行機器人Biobot(圖1—9)。加拿大McGill大學的Martin Buehler本著“功能仿真”的目的,利用電動機作為驅動研制R六足機器人,如圖1—10所示。論文網
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圖1—9 Biobot六足機器蟲      圖1—10 RHex六足機器人
   科學家最新研制的ATHLETE(全地形六足地外探測器)機器人對于未來月球基地建設和發展充當著至關重要的角色。 美國宇航局指出,ATHLETE 機器人頂部可放置15噸重的月球基地裝置,它可以在月球上任意移動,能夠抵達任何目的地。當在水平表面上時,ATHLETE機器人的車輪可加快行進速度;當遇到復雜的地形時,其靈活的6個爪子可以應付各種地形。
圖1—11  ATHLETE全地形六足地外探測器
1.2.2國內研究現狀
    哈爾濱工業大學機器人研究所研制的六足機器人HIT-Spider,采用三自由度腿機構。機器人機構如圖 1-9 。HIT-Spider 的軀體和基節直接由固定在軀體上的舵機控制,實現腿的前后擺動;股節與脛節通過雙四連桿機構驅動 。HIT-Spider 機器人將所有的驅動裝置集中于軀干之上,減小了腿部質量,使得機器人運動更為靈活。HIT-spider 機器人采分層控制的方法,控制系統硬件平臺采用 ARM 芯片 LPC2294 作為主控芯片,負責計算舵機的轉角,無線通訊。另外采用 FPGA 芯片 EP1C3T100 生成 18 路舵機控制信號 PWM 波形,通過總線與主控芯片通訊。
 圖 1-9 HIT-Spider 機器人             圖 1.10 MiniQuad 機器人
華中科技大學設計的具有腿臂融合功能的 MiniQuad 機器人,采用了模塊化設計原則,每個足單元由三個帶有標準接口的關節模塊構成。通過配置模塊,可以輕易的組合成四足或六足機器人,如圖 1-10 所示。MiniQuad 以NXP 公司的 LPC2292 為主控芯片,機身控制器與上位機之間通過 RS232 串行通訊,機身控制器與關節控制器間通過 CAN 總線模塊通訊。 六足機器人國內外研究現狀:http://www.aftnzs.live/yanjiu/20190420/32348.html
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