了这一难题,研究人员就可以设计巧妙,刚度大,重量轻和灵活运动性能,符合现代仿生技术的四足机器人的驱动机构和本体结构。因此,技术难点在于优化运动机制,并进一步完成结构设计,使其具有重量轻,抗冲击,能越障和较稳定的特点。
B.设计和制造具有高带宽,体积小,高精度的液压驱动装置
1)设计制造具有高压力,高带宽,高精度,大流量,轻质量等特点,由集成液压缸,伺服阀,力/位置传感器和数字控制器组成的液压装置是技术难点。
2)具有高速度高精度特点的力与位置混合控制技术是另一个技术难点。液压伺服单元是一个具有较强的非线性和强烈的不确定性特点的系统。时变参数和负载力,速度和位置的变化对驱动系统的液压有很大影响。因此,需要特殊的混合控制算法来解决这个问题。
C.环境感知和自主导航
实现环境感知和机器人自主导航的关键难点归纳如下:异构源和多尺度数据登记,校准和整合的问题,对象、环境、时间的语义表达,基于智能生物认知机制的人工认知系统的设计,长时间,高精度的自对准组合导航算法,复杂地形通行路径的规划等。
D.四足机器人动态步伐瞬态生成技术
在非结构化的情况下,四足仿生机器人应采取各种自适应步态。步态过渡的瞬态要求对高机动性是必要的。运动稳定要求姿势改变和运动时步态改变的稳定性。同时,由于惯性力,冲击力,脚和地面的冲击,外部力量的干扰,滑动摩擦和其他步态因素的影响,步态生成方法和御用控制难以达到上述的要求。
E.四足机器人在快速移动,地面干扰和外力影响等条件下的步态规划和动态控制策略
四足机器人是一种串行平行和高度支链化的系统。机器人的参数有大量的时变特性。一些复杂的因素,如时变参数,动态步态的稳定性能,地形变化的不确定性,外力的影响,给姿态控制的稳定性研究带来了很多难题。
F.基于环境感知在复杂地形下的实时移动和快速感知技术
四足仿生机器人发展的主要目标之一是实现稳定和快速运动。基于环境感知模型重建和机器人姿态控制的稳定,目标识别,运动规划,步态规划和动态约束下的运动控制和其他技术问题,应得到解决和跟踪。姿态实时调整,步态,路径和能耗问题也应该被考虑。最终目标是实现稳定性,移动性和能耗问题的最优化,以及在复杂环境中既定任务的高完成度。
G.具有高动态性,高机动性,高载荷能力的四足机器人的系统集成方法
高性能的四足仿生机器人是一种高层次的综合平台,包括一个新的仿生机制,微型和小功率,高频率和大功率的驱动,高速的动态环境,姿势感知和高速实时
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