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四足机器人动态步行仿真及步行稳定性分析 被引量:31
1
作者 何冬青 马培荪 《计算机仿真》 CSCD 2005年第2期146-149,共4页
为了研究影响四足机器人动态稳定步行的因素 ,使用ADAMS虚拟样机软件对四足步行机器人动态步行进行运动仿真。文中详细叙述了从机器人的运动轨迹规划、将MATLAB计算数据输入ADAMS ,到由ADAMS施加力和约束、建立步行机器人虚拟样机的具... 为了研究影响四足机器人动态稳定步行的因素 ,使用ADAMS虚拟样机软件对四足步行机器人动态步行进行运动仿真。文中详细叙述了从机器人的运动轨迹规划、将MATLAB计算数据输入ADAMS ,到由ADAMS施加力和约束、建立步行机器人虚拟样机的具体方法和步骤。从理论及仿真结果两方面对影响机器人稳定步行的因素进行了较全面的分析和验证 ,如步长、步行周期、起步等。通过虚拟样机实验弥补了由于客观条件限制无法在物理样机上进行的部分实验内容 ,发现了机器人起步方式对步行稳定性具有明显影响并进行了分析。研究结果及所用的MATLAB 展开更多
关键词 四足机器人 动态步行 仿真 稳定性 分析 虚拟样机
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基于深度强化学习的双足机器人斜坡步态控制方法 被引量:28
2
作者 吴晓光 刘绍维 +2 位作者 杨磊 邓文强 贾哲恒 《自动化学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期1976-1987,共12页
为提高准被动双足机器人斜坡步行稳定性,本文提出了一种基于深度强化学习的准被动双足机器人步态控制方法.通过分析准被动双足机器人的混合动力学模型与稳定行走过程,建立了状态空间、动作空间、episode过程与奖励函数.在利用基于DDPG... 为提高准被动双足机器人斜坡步行稳定性,本文提出了一种基于深度强化学习的准被动双足机器人步态控制方法.通过分析准被动双足机器人的混合动力学模型与稳定行走过程,建立了状态空间、动作空间、episode过程与奖励函数.在利用基于DDPG改进的Ape-X DPG算法持续学习后,准被动双足机器人能在较大斜坡范围内实现稳定行走.仿真实验表明,Ape-X DPG无论是学习能力还是收敛速度均优于基于PER的DDPG.同时,相较于能量成型控制,使用Ape-X DPG的准被动双足机器人步态收敛更迅速、步态收敛域更大,证明Ape-X DPG可有效提高准被动双足机器人的步行稳定性. 展开更多
关键词 准被动双足机器人 深度强化学习 步态控制 步行稳定性
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人体下肢外骨骼关键技术分析与研究 被引量:25
3
作者 赵彦峻 徐诚 +1 位作者 张景柱 骆宇飞 《机械设计》 CSCD 北大核心 2008年第10期1-5,共5页
随着单兵武器装备的不断升级,质量问题成为单兵作战灵活性与生存力的一个障碍。人体下肢外骨骼装置能提高士兵的承载能力,使士兵能够负重长途跋涉于车辆无法行驶的路面,充分发挥人与机器的优势,实现人的灵活、机动、智慧与机器强壮性的... 随着单兵武器装备的不断升级,质量问题成为单兵作战灵活性与生存力的一个障碍。人体下肢外骨骼装置能提高士兵的承载能力,使士兵能够负重长途跋涉于车辆无法行驶的路面,充分发挥人与机器的优势,实现人的灵活、机动、智慧与机器强壮性的完美结合。文中介绍了目前国内外在人体下肢外骨骼研究领域的最新研究发展动态,并就其关键性技术进行了分析与研究,为人体下肢外骨骼的进一步设计与开发提供了详实的信息与参考依据。 展开更多
关键词 外骨骼 双足步行 稳定性 单兵 装备
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MOTOmed智能运动训练系统对脑卒中偏瘫患者下肢功能及站立稳定性的影响 被引量:22
4
作者 柏京 杨卫新 《中国康复医学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2011年第8期734-737,共4页
目的:探讨MOTOmed智能运动训练对脑卒中偏瘫患者下肢功能及站立稳定性的影响。方法:60例脑卒中患者随机分为两组,每组30例。一组患者进行常规康复训练治疗,称为常规治疗组;另一组患者在常规康复训练治疗的基础上进行MOTOmed智能运动训练... 目的:探讨MOTOmed智能运动训练对脑卒中偏瘫患者下肢功能及站立稳定性的影响。方法:60例脑卒中患者随机分为两组,每组30例。一组患者进行常规康复训练治疗,称为常规治疗组;另一组患者在常规康复训练治疗的基础上进行MOTOmed智能运动训练,称为MOTO训练组。所有患者均在治疗前和治疗8周时接受功能评定,以Fugl-Meyer下肢功能评分、患肢承重能力、独立步行能力及稳定性系数作为评估指标进行比较。结果:治疗前,两组患者的FMA评分、患肢承重能力、独立步行能力及稳定性系数组间比较差异无显著性意义(P>0.05),治疗8周后两组患者的各项指标均有所改善,MOTO训练组的治疗效果改善更为明显(P<0.05),与常规治疗组对应时间点作比较,组间差异均有显著性意义(P<0.05)。结论:MOTOmed智能运动训练配合常规康复训练能明显改善脑卒中偏瘫患者下肢功能及站立稳定性。 展开更多
关键词 脑卒中 偏瘫 MOTOmed智能运动训练 承重能力 步行能力 稳定性系数
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四足机器人对角小跑起步姿态对稳定步行的影响 被引量:20
5
作者 何冬青 马培荪 +2 位作者 曹曦 曹冲振 于会涛 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2004年第6期529-532,537,共5页
对四足机器人对角小跑步态下绕支撑对角线的翻转力矩建立了力学模型 ,分析了该力矩对机器人运动姿态及稳定步行的不利影响 。
关键词 四足机器人 姿态 稳定步行
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基于deep Q-network双足机器人非平整地面行走稳定性控制方法 被引量:14
6
作者 赵玉婷 韩宝玲 罗庆生 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2018年第9期2459-2463,共5页
针对双足机器人在非平整地面行走时容易失去运动稳定性的问题,提出一种基于一种基于价值的深度强化学习算法DQN(Deep Q-Network)的步态控制方法。首先通过机器人步态规划得到针对平整地面环境的离线步态,然后将双足机器人视为一个智能体... 针对双足机器人在非平整地面行走时容易失去运动稳定性的问题,提出一种基于一种基于价值的深度强化学习算法DQN(Deep Q-Network)的步态控制方法。首先通过机器人步态规划得到针对平整地面环境的离线步态,然后将双足机器人视为一个智能体,建立机器人环境空间、状态空间、动作空间及奖惩机制,该过程与传统控制方法相比无需复杂的动力学建模过程,最后经过多回合训练使双足机器人学会在不平整地面进行姿态调整,保证行走稳定性。在V-Rep仿真环境中进行了算法验证,双足机器人在非平整地面行走过程中,通过DQN步态调整学习算法,姿态角度波动范围在3°以内,结果表明双足机器人行走稳定性得到明显改善,实现了机器人的姿态调整行为学习,证明了该方法的有效性。 展开更多
关键词 双足机器人 行走稳定性 步态控制 非平整地面 强化学习
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四足步行机运动机构及步态参数对行走稳定性影响分析 被引量:5
7
作者 孙杏初 张之伟 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1993年第3期18-25,共8页
本文研究了四足步行机的行走稳定性问题,建立了考虑运动机构包括腿机构及其传动系统影响的稳定性模型;分析了各步态参数对稳定性的影响,并以研制的四足步行样机为例进行了计算机仿真。
关键词 步行机 步态 稳定性 机器人
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居家养老人群手杖操作稳定性研究 被引量:11
8
作者 赵寅 《家具》 2020年第1期76-81,共6页
根据实施手杖高度与位置稳定性试验研究,给老年助行器用户提供正确使用指导,减少伤害的发生。笔者基于前人研究成果自制了站姿稳定测量装置,对老年人使用助行器的高度和落点位置之间的稳定性开展试验研究,得出不同类型老年人所使用手杖... 根据实施手杖高度与位置稳定性试验研究,给老年助行器用户提供正确使用指导,减少伤害的发生。笔者基于前人研究成果自制了站姿稳定测量装置,对老年人使用助行器的高度和落点位置之间的稳定性开展试验研究,得出不同类型老年人所使用手杖的最佳稳定性高度和落点位置,以期为手杖的使用和产品设计的优化提供规范基础的理论支撑。 展开更多
关键词 助行器 稳定性 人体工程学 设计
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履带式煤矿救援机器人行走机构研究 被引量:9
9
作者 李秋生 闫小军 《煤炭技术》 北大核心 2017年第10期199-201,共3页
通过分析现有煤矿救援机器人履带行走机构的特点,结合履带行走机构越障基本条件,提出一种多节履带救援机人行走机构的设计方案,并对该机构在越障临界状态进行受力和稳定性分析,结果表明该行走机构可翻越较高障碍高度,环境适应能力强。
关键词 煤矿救援机器人 行走机构 稳定性分析
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仿人机器人动态步行控制综述 被引量:7
10
作者 刘成军 李祖枢 薛方正 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2009年第33期4-7,18,共5页
综述了仿人机器人动态步行的研究历史和研究现状。归纳了动态步行的特点,分析了动态步行稳定性判定方法,介绍了基于ZMP的姿态稳定判据和基于庞加莱映射(Poincaré Map)的步态稳定判据。总结了仿人机器人学习适应复杂地面环境步行的... 综述了仿人机器人动态步行的研究历史和研究现状。归纳了动态步行的特点,分析了动态步行稳定性判定方法,介绍了基于ZMP的姿态稳定判据和基于庞加莱映射(Poincaré Map)的步态稳定判据。总结了仿人机器人学习适应复杂地面环境步行的方法,概述了动态步行控制实现的典型解决方案,指出了动态步行控制中待解决的问题,并探讨了未来的发展方向。 展开更多
关键词 仿人机器人 动态步行 稳定性 控制策略
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步行船式车辆行走稳定性的比较研究 被引量:5
11
作者 洪添胜 张泰岭 +2 位作者 罗锡文 区颖刚 邵耀坚 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第1期63-68,共6页
为研究适用于沿海松软滩涂牧草地面上作业机器的行走机构,达到既不缠草又能利用草根推进的目的,提出了步行船式车辆行走机构。该文对六腿两相位、八腿两相位和十二腿四相位步行船式车辆的质心高度的跳动、前进速度的波动、行走方向的... 为研究适用于沿海松软滩涂牧草地面上作业机器的行走机构,达到既不缠草又能利用草根推进的目的,提出了步行船式车辆行走机构。该文对六腿两相位、八腿两相位和十二腿四相位步行船式车辆的质心高度的跳动、前进速度的波动、行走方向的摆动以及步行船式车辆左右摇动进行比较分析,讨论了步行船式车辆的结构及土壤条件对步行船式车辆行走性能的影响及其改善途径。 展开更多
关键词 步行船式车辆 步行腿 行走稳定性 土壤
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早期使用前置式踝足矫形器脑卒中偏瘫患者的步行能力和速度 被引量:6
12
作者 沈玄霖 钱亿飞 张杰 《中国组织工程研究》 CAS CSCD 2013年第30期5551-5556,共6页
背景:脑损伤和脑卒中存活者有相当部分遗留有足下垂内翻畸形,需要借助于踝足矫形器进行治疗。目的:探讨早期使用前置式踝足矫形器对脑卒中偏瘫患者步行功能的影响及优势。方法:回顾分析常熟市第二人民医院2008年6月至2009年10月治疗的5... 背景:脑损伤和脑卒中存活者有相当部分遗留有足下垂内翻畸形,需要借助于踝足矫形器进行治疗。目的:探讨早期使用前置式踝足矫形器对脑卒中偏瘫患者步行功能的影响及优势。方法:回顾分析常熟市第二人民医院2008年6月至2009年10月治疗的54例脑卒中偏瘫患者的临床资料,佩戴前置式踝足矫形器为前置组28例和佩戴后置式踝足矫形器为后置组26例。所有患者进行10m最大步行速度测试,每天观察两组患者步行功能恢复情况。结果与结论:所有患者在观察期间,无退出及死亡,前置式踝足矫形器组日常生活能力的Barthel指数评分(60.0±12.9)明显高于后置踝足矫形器组日常生活能力的Barthel指数评分(59.1±10.9),但两组间没有显著差异(P>0.05),在10m最大步行速度测试中,前置式踝足矫形器组步行速度(39.6±11.6)m/min较后置踝足矫形器组步行速度(33.0±12.4)m/min明显加快(P<0.05)。说明前置式踝足矫形器更合适用于脑卒中偏瘫患者改善步行速度。 展开更多
关键词 骨关节植入物 骨与关节学术探讨 踝足矫形器 脑卒中 偏瘫 步态分析 步行功能 步行速度 步态稳定性 步行能力 平衡 生存质量
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Association between improved trunk stability and walking capacity using ankle-foot orthosis in hemiparetic patients with stroke: evidence from three-dimensional gait analysis 被引量:6
13
作者 Lan Yue Xu Guang-qing +4 位作者 Huang Dong-feng Mao Yu-rong Chen Shao-zhen Pei Zhong Zeng Jin-sheng 《Chinese Medical Journal》 SCIE CAS CSCD 2013年第20期3869-3873,共5页
Background Restoration of both normal movement of the pelvis and centre of mass is a primary goal of walking rehabilitation in post-stroke patients because these movements are essential components of effective gait. T... Background Restoration of both normal movement of the pelvis and centre of mass is a primary goal of walking rehabilitation in post-stroke patients because these movements are essential components of effective gait. The aim of this study is to quantitatively analyze the effect of ankle-foot orthosis on walking ability, and to investigate the correlation between improvements in trunk motion and walking capacity. 展开更多
关键词 ankle-foot orthosis gait postural stability walking speed stroke
原文传递
两足步行机器人并联腿机构的稳定性分析 被引量:5
14
作者 范顺成 韩书葵 谷慧茹 《河北工业大学学报》 CAS 2004年第1期27-31,共5页
提出了用 ZMP 点作为评价两足步行机器人并联腿机构稳定行走的指标,并给出了机器人在理想的状况实现静态行走时的 ZMP 点与稳定裕度的关系.分析了已知并联机器人在给定末端执行器轨迹的情况下在理想的地面进行稳定行走时的重心轨迹,并... 提出了用 ZMP 点作为评价两足步行机器人并联腿机构稳定行走的指标,并给出了机器人在理想的状况实现静态行走时的 ZMP 点与稳定裕度的关系.分析了已知并联机器人在给定末端执行器轨迹的情况下在理想的地面进行稳定行走时的重心轨迹,并且给出了两足机器人能够稳定行走的区域,为两足并联机器人的研究开发和控制打下了坚实的基础. 展开更多
关键词 并联机器人 ZMP 静态步行 稳定性 稳定裕度
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煤矿巡检机器人可变形行走机构设计 被引量:2
15
作者 李洋 李渊 武泽伟 《煤》 2024年第3期27-30,共4页
针对灾后井下复杂的非结构化环境,结合对煤矿巡检工作的要求,以简化机器人的越障动作与增强机器人对复杂地形的适应能力为目标,设计一种平行四边形连杆机构机器人行走机构。采用Solidworks建立巡检机器人行走机构的三维结构模型,对机器... 针对灾后井下复杂的非结构化环境,结合对煤矿巡检工作的要求,以简化机器人的越障动作与增强机器人对复杂地形的适应能力为目标,设计一种平行四边形连杆机构机器人行走机构。采用Solidworks建立巡检机器人行走机构的三维结构模型,对机器人进行越障能力和倾覆稳定性分析。研究结果表明,该巡检机器人行走机构具有更好的越障性能和稳定性。 展开更多
关键词 机器人 行走机构 越障
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不同负重方式对老年人行走影响的比较分析 被引量:6
16
作者 张腾宇 张静莎 +2 位作者 季润 吕泽平 李增勇 《中国运动医学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2018年第12期1005-1010,共6页
目的:分析日常生活中常见的几种不同负重方式对老年人行走稳定性影响的差异。方法:选取15名健康老年人(8男7女)进行无负重以及双手提、单手提、肩背、怀抱几种不同负重方式下行走的步态测试,负重量为10%体重,之后对步频、步速、步长、... 目的:分析日常生活中常见的几种不同负重方式对老年人行走稳定性影响的差异。方法:选取15名健康老年人(8男7女)进行无负重以及双手提、单手提、肩背、怀抱几种不同负重方式下行走的步态测试,负重量为10%体重,之后对步频、步速、步长、步态周期、支撑期、单足支撑期、双足支撑期等步态时空参数以及平均步态周期变异系数(STV)、压力中心偏移量(COPml、COPap)等与稳定性有关的步态参数进行对比分析。结果:在不同负重方式下,单手提、肩背和怀抱负重的步态周期均显著小于无负重情况(P<0.05或P<0.01),步频均显著大于无负重情况(P<0.05或P<0.01),且怀抱和单手提的步态周期显著小于双手提和肩背的情况(P<0.05或P<0.01),怀抱的步频显著大于双手提和肩背的情况(P<0.05或P<0.01),单手提的步频显著大于双手提的情况(P<0.05或P<0.01);标准化步长在怀抱负重方式下显著小于无负重和双手提的情况(P<0.05或P<0.01);步速、支撑期、单支撑期、双支撑期以及与步态稳定性有关的STV、COPml和COPap参数在不同负重方式间均无显著性差异(P>0.05)。在不同性别之间,男性支撑期占比显著高于女性(P<0.01),而单支撑期占比显著低于女性(P<0.01)。结论:10%体重的负重对老年人步态稳定性没有显著影响,双手提的负重方式对行走步态影响较小。对于不同个体应对不同负重方式的步态调整策略可能各不相同。负重条件下男性保持稳定性的能力优于男性,因此女性老年人负重行走时应更加小心。 展开更多
关键词 负重 行走稳定性 步态参数 老年人
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调平式果园作业平台设计与仿真分析 被引量:6
17
作者 赵鹏 刘俊峰 卢敬昌 《河北农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期100-106,122,共8页
基于河北农业大学研制的果园作业平台设计了一种调平式果园作业平台,能够在调节工作台面倾斜角度的同时对车身载荷转移情况进行调整,有效提高作业平台坡地作业时的稳定性和搭载人员及物品的安全性,增强作业平台对不同作业环境的适用性... 基于河北农业大学研制的果园作业平台设计了一种调平式果园作业平台,能够在调节工作台面倾斜角度的同时对车身载荷转移情况进行调整,有效提高作业平台坡地作业时的稳定性和搭载人员及物品的安全性,增强作业平台对不同作业环境的适用性。本研究采用最大侧倾稳定角和横向载荷转移率即值作为作业平台倾翻稳定性评价指标,利用ADAMS软件对作业平台虚拟样机在多工况下车身稳定性进行运动学及动力学分析。基于传统力学和运动学理论建立了仿真模型的动力学数学模型,经验证计算结果与仿真结果误差不超过0.5%,验证了仿真模型有效。仿真结果表明:调平后,作业平台最大侧倾稳定角度值提高,横向载荷转移率值降低,有效提高了作业平台抗倾覆性和行走稳定性;通过运动学仿真得到工作台围栏内测量点的运动学参数,为日后电液控制系统设计提供了技术理论参考。 展开更多
关键词 果园作业平台 调平 ADAMS 稳定性 仿真试验
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仿人机器人双足行走模型研究 被引量:5
18
作者 肖乐 张玉生 殷晨波 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第12期173-175,共3页
针对仿人机器人双足行走的稳定性问题,引入零力矩点理论,根据稳定行走必须满足地面反作用力位于稳定区域内这个条件,推导出仿人机器人在行走过程中单双腿支撑期的稳定区域面积和稳定裕量。建立2种不同形状的仿人机器人双足模型,在足底... 针对仿人机器人双足行走的稳定性问题,引入零力矩点理论,根据稳定行走必须满足地面反作用力位于稳定区域内这个条件,推导出仿人机器人在行走过程中单双腿支撑期的稳定区域面积和稳定裕量。建立2种不同形状的仿人机器人双足模型,在足底和地面间创建一系列接触力,并通过机械系统动力学自动分析软件得到行走过程中足底各个点的受力曲线并进行受力分析,得出合理的双足形状。 展开更多
关键词 仿人机器人 零力矩点 机械系统动力学自动分析软件 行走稳定性
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悬臂式掘进机轻量化设计探讨 被引量:5
19
作者 王本林 《煤矿机械》 北大核心 2020年第11期71-73,共3页
提出了悬臂式掘进机轻量化设计理念,从优化掘进机零部件强度、行走性能、截割稳定性三方面提出了轻量化设计方法,并据此详细介绍了几项实施措施。最后论述了在当前市场竞争白热化、产品大规模产业化背景下轻量化设计的重要意义。
关键词 悬臂式掘进机 轻量化设计 行走性能 截割稳定性 装载机构
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双足机器人行走稳定性研究 被引量:4
20
作者 俞志伟 王立权 韩金华 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期1285-1290,共6页
双足机器人行走的稳定性是双足行走最为重要的衡量指标之一.针对传统的基于零力矩点(ZMP)步态稳定性判据方法,分析了ZMP、COP的相互关系,表明在双足机器人与水平地面无粘性力和无吸附力作用下,其ZMP即为压力中心点COP.基于具有足趾关节... 双足机器人行走的稳定性是双足行走最为重要的衡量指标之一.针对传统的基于零力矩点(ZMP)步态稳定性判据方法,分析了ZMP、COP的相互关系,表明在双足机器人与水平地面无粘性力和无吸附力作用下,其ZMP即为压力中心点COP.基于具有足趾关节的双足机器人足底支撑面多种变化,提出对多点接触时支撑多边形区域描述.结合ZMP/COP、COG的在支撑面内相对位置,提出了基于ZMP/COP、COG的综合稳定性判据.经仿真分析,与传统单一的ZMP稳定性判据相比,该综合稳定性判据能够更为准确地反映步态的稳定性. 展开更多
关键词 双足机器人 行走稳定性 综合稳定性判据 支撑区域描述
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