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新型周转式轮腿机器人运动分析与步态规划
1
作者
张承耀
王刚
+1 位作者
车洪磊
李文俊
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第5期1675-1684,共10页
针对现有四足机器人越障能力不足及越障不平稳的问题,提出一种通过轮系传动来实现高越障和质心平稳的新型轮腿式机器人。该机器人髋关节部位采用轮系构型,扩大机器人腿部运动范围,克服越障高度与机器人腿部长度之间的矛盾,同时通过合理...
针对现有四足机器人越障能力不足及越障不平稳的问题,提出一种通过轮系传动来实现高越障和质心平稳的新型轮腿式机器人。该机器人髋关节部位采用轮系构型,扩大机器人腿部运动范围,克服越障高度与机器人腿部长度之间的矛盾,同时通过合理的步态规划保证机器人质心的运动轨迹平稳。基于Denavit-Hartenbery (D-H)法建立机器人运动学模型,从而构建机器人腿部末端与越障高度的映射关系,根据此映射关系得出最佳越障高度为自身腿长高度的66.4%,基于重心地面投影点(CoG)静态稳定性判据对机器人进行越障步态及行走静步态规划,并通过仿真实验验证此步态下质心的稳定。搭建实验样机,进行机器人越障实验,进一步验证所提轮腿机器人越障高度高及越障过程质心平稳的有效性和可行性。
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关键词
轮腿机器人
越障
运动学分析
步态分析
髋关节
机构
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职称材料
下肢康复训练机器人髋关节机构的振动分析
被引量：
2
2
作者
洪跃镇
隋建锋
+1 位作者
赵成坚
季林红
《机械设计与制造》
北大核心
2018年第1期257-260,共4页
对研发的康复训练机器人髋关节机构进行了建模分析,探讨机构的振动特性,对后续设置相关机构的工作频率和和对振动主动控制提供了理论依据。方法以康复机器人对患者进行被动节律性训练为工作状态,建立振动力学模型和动力学方程,对康复机...
对研发的康复训练机器人髋关节机构进行了建模分析,探讨机构的振动特性,对后续设置相关机构的工作频率和和对振动主动控制提供了理论依据。方法以康复机器人对患者进行被动节律性训练为工作状态,建立振动力学模型和动力学方程,对康复机器人髋关节机构的运动特点和振动性能进行理论分析,通过仿真曲线展示了幅值和相位差的变化特点。结果康复训练机器人髋关节机构的固有频率与接触部件的等效质量等参数有关。当阻尼大于特定值时,训练机构位移振幅随着工作频率上升而下降,不会发生共振;当阻尼小于特定值时,训练机构位移振幅随着工作频率增加先上升后下降,存在共振现象,阻尼的存在将显著降低位移振幅。结论在小阻尼情况下髋关节机构才会发生共振,当要利用机器人髋关节机构的振动进行振动康复治疗时,应该尽量降低阻尼,并使得工作频率接近固有频率,反之则要增大阻尼和远离固有频率。由于阻尼的存在,训练机构的运动与电推杆滑块的运动存在相位差。
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关键词
康复机器人
髋关节
机构
振动模型
固有频率
幅频特性
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职称材料
题名
新型周转式轮腿机器人运动分析与步态规划
1
作者
张承耀
王刚
车洪磊
李文俊
机构
北京邮电大学现代邮政学院
中国安全生产科学研究院地铁火灾与客流疏运安全北京市重点实验室
出处
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第5期1675-1684,共10页
基金
中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金项目(2022JBKY01)
应急管理部消防救援局科技计划项目(2020XFZD15)。
文摘
针对现有四足机器人越障能力不足及越障不平稳的问题,提出一种通过轮系传动来实现高越障和质心平稳的新型轮腿式机器人。该机器人髋关节部位采用轮系构型,扩大机器人腿部运动范围,克服越障高度与机器人腿部长度之间的矛盾,同时通过合理的步态规划保证机器人质心的运动轨迹平稳。基于Denavit-Hartenbery (D-H)法建立机器人运动学模型,从而构建机器人腿部末端与越障高度的映射关系,根据此映射关系得出最佳越障高度为自身腿长高度的66.4%,基于重心地面投影点(CoG)静态稳定性判据对机器人进行越障步态及行走静步态规划,并通过仿真实验验证此步态下质心的稳定。搭建实验样机,进行机器人越障实验,进一步验证所提轮腿机器人越障高度高及越障过程质心平稳的有效性和可行性。
关键词
轮腿机器人
越障
运动学分析
步态分析
髋关节
机构
Keywords
wheel-legged robot
obstacle crossing
kinematic analysis
gait analysis
hip joint structure
分类号
V221.3 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
TB553 [理学—物理]
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职称材料
题名
下肢康复训练机器人髋关节机构的振动分析
被引量：
2
2
作者
洪跃镇
隋建锋
赵成坚
季林红
机构
清华大学摩擦学国家重点实验室智能与生物机械分室
中国航天员科研训练中心人因工程重点实验室
出处
《机械设计与制造》
北大核心
2018年第1期257-260,共4页
基金
面向康复机构的残疾人康复产品研发及应用示范(No.2012BAI34B00)
文摘
对研发的康复训练机器人髋关节机构进行了建模分析,探讨机构的振动特性,对后续设置相关机构的工作频率和和对振动主动控制提供了理论依据。方法以康复机器人对患者进行被动节律性训练为工作状态,建立振动力学模型和动力学方程,对康复机器人髋关节机构的运动特点和振动性能进行理论分析,通过仿真曲线展示了幅值和相位差的变化特点。结果康复训练机器人髋关节机构的固有频率与接触部件的等效质量等参数有关。当阻尼大于特定值时,训练机构位移振幅随着工作频率上升而下降,不会发生共振;当阻尼小于特定值时,训练机构位移振幅随着工作频率增加先上升后下降,存在共振现象,阻尼的存在将显著降低位移振幅。结论在小阻尼情况下髋关节机构才会发生共振,当要利用机器人髋关节机构的振动进行振动康复治疗时,应该尽量降低阻尼,并使得工作频率接近固有频率,反之则要增大阻尼和远离固有频率。由于阻尼的存在,训练机构的运动与电推杆滑块的运动存在相位差。
关键词
康复机器人
髋关节
机构
振动模型
固有频率
幅频特性
Keywords
Rehabilitation Robot
Hip Training Part
Theoretical Model of Vibration
Natural Frequency
Characte- Ristic of the Amplitude and Phase
分类号
TH16 [机械工程—机械制造及自动化]
TG156 [金属学及工艺—热处理]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
新型周转式轮腿机器人运动分析与步态规划
张承耀
王刚
车洪磊
李文俊
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
下载PDF
职称材料
2
下肢康复训练机器人髋关节机构的振动分析
洪跃镇
隋建锋
赵成坚
季林红
《机械设计与制造》
北大核心
2018
2
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职称材料
已选择
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参考文献
引证文献
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