从动轮式溜冰机器人原理与直线溜冰时的动力学性能分析 被引量：10

1

作者 宋立博 吕恬生 袁池 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第7期1027-1031,共5页

综合轮式和腿式机器人的优点 ,提出基于溜冰原理的从动轮式溜冰机器人概念 .讨论了大腿运动型和小腿运动型溜冰机器人的结构图 .以小腿运动型溜冰机器人为例 ,运用非完整约束存在时的广义 Lagrange- Routh方程推导了机器人直线溜冰时的... 综合轮式和腿式机器人的优点 ,提出基于溜冰原理的从动轮式溜冰机器人概念 .讨论了大腿运动型和小腿运动型溜冰机器人的结构图 .以小腿运动型溜冰机器人为例 ,运用非完整约束存在时的广义 Lagrange- Routh方程推导了机器人直线溜冰时的运动微分方程 ,并讨论了机器人在各步态时的位姿 ,利用 展开更多

关键词 溜冰机器人 非完整约束 LAGRANGE方程 直线溜冰 动力学性能 从动轮式

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非完整约束对溜冰机器人动力学性能影响的分析

2

作者 吕恬生 宋立博 +1 位作者 陆顺寿 张培艳 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第z1期54-57,共4页

在Maggi方程基础上,建立了极坐标系和机器人坐标系.以转弯角速度、腿摆动角速度和滚轮摆动角速度为准速度,推导出溜冰机器人的动力学方程.与Routh方程相结合,给出了通用形式的Lagrange乘子计算方法.采用纽马克法分析了由滚轮纯滚动引入... 在Maggi方程基础上,建立了极坐标系和机器人坐标系.以转弯角速度、腿摆动角速度和滚轮摆动角速度为准速度,推导出溜冰机器人的动力学方程.与Routh方程相结合,给出了通用形式的Lagrange乘子计算方法.采用纽马克法分析了由滚轮纯滚动引入的非完整约束对其动力学性能的影响.算例证明本方法是有效的. 展开更多

关键词 溜冰机器人 Maggi方程 非完整约束 动力学

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溜冰机器人转弯时的动力学性能分析

3

作者 吕恬生 宋立博 +1 位作者 袁池 费燕琼 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第10期1417-1421,共5页

利用溜冰原理 ,设计了从动轮式溜冰机器人 .在简要介绍其转弯原理的同时 ,分析了其转弯条件 ,得出转弯半径表达式 ,提出了超前式和滞后式转弯的概念 .在建立运动坐标系的基础上 ,利用动力学状态机的思想和非完整系统动力学分析方程—— ... 利用溜冰原理 ,设计了从动轮式溜冰机器人 .在简要介绍其转弯原理的同时 ,分析了其转弯条件 ,得出转弯半径表达式 ,提出了超前式和滞后式转弯的概念 .在建立运动坐标系的基础上 ,利用动力学状态机的思想和非完整系统动力学分析方程—— Maggi方程 ,具体分析了其转弯时的动力学性能 。 展开更多

关键词 动力学性能 溜冰机器人 非完整系统动力学 Maggi方程 动力学状态机 转弯原理 转弯半径

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溜冰机器人基本特性研究 被引量：6

4

作者 赵荣岗 吕恬生 +1 位作者 徐子力 李金良 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2004年第6期687-689,共3页

提出一种新的腿轮混合移动机器人———溜冰机器人 (ISR) ,在介绍了其基本原理和结构之后 ,根据牛顿力学原理建立了其直线运动时的运动学方程 ,并对机器人系统的运动学参数进行了优化 。

关键词 腿轮混合移动机器人 运动学 溜冰机器人

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双足溜冰机器人运动原理与运动学分析 被引量：5

5

作者 徐子力 吕恬生 +1 位作者 徐振华 李金良 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期230-233,共4页

利用轮滑原理,研制出双足腿轮式溜冰机器人。针对机器人自由度较多,不存在固定基座,常规的方法不宜进行其运动学分析的困难,引入右脚等效滚轮相对于参考坐标系的坐标转换矩阵,建立了双足溜冰机器人统一的运动学模型,推导了机器人正逆运... 利用轮滑原理,研制出双足腿轮式溜冰机器人。针对机器人自由度较多,不存在固定基座,常规的方法不宜进行其运动学分析的困难,引入右脚等效滚轮相对于参考坐标系的坐标转换矩阵,建立了双足溜冰机器人统一的运动学模型,推导了机器人正逆运动学公式。通过步态规划仿真实验,验证了运动学模型及其推导公式的正确性。 展开更多

关键词 双足溜冰机器人 移动机器人 运动学 步态规划

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从动轮式移动机器人结构及运动学分析 被引量：3

6

作者 林风云 迟琨 +1 位作者 吕恬生 宋立博 《机械设计与研究》 CSCD 2003年第2期19-20,共2页

溜冰机器人是基于人溜冰原理而设计一种从动轮式机器人 ,对溜冰机器人的结构进行了设计 ,对这种结构的机器人运动学进行了分析 ,建立了机器人的运动学模型 ,得出了机器人滚轮运动约束条件和机器人运动约束条件。

关键词 溜冰机器人 运动学 运动协调条件 结构 从动轮式

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双足溜冰机器人控制系统设计 被引量：4

7

作者 费守勇 吕恬生 +1 位作者 宋立博 徐振华 《机械与电子》 2006年第4期57-60,共4页

依据仿生学原理设计了轮腿混合结构从动轮式双足溜冰机器人,在简要介绍其原理结构基础上,结合舵机运动特性详细阐述了以PC机为上位机,多个单片机为下位机无线控制系统的设计思路和和过程.实验验证了控制方法和和控制系统的可行性和正确性.

关键词 双足溜冰机器人 控制系统 多机通讯 通讯协议

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从动轮式机器人运动规划的研究 被引量：2

8

作者 林风云 吕恬生 宋立博 《机床与液压》 北大核心 2003年第6期232-233,109,共3页

从驱动原理和腿轮结构上来说 ,从动轮式移动机器人 -溜冰机器人同一般轮式机器人有较大不同 ,它简化了轮式机器人腿轮结构 ,增加了轮式机器人灵活性和机动性。本文对溜冰机器人的运动步态进行了研究 ,为今后进一步研究打下了基础。

关键词 溜冰机器人 运动规划 运动协调条件 动轮式移动机器人 运动步态 腿轮结构

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双足溜冰机器人样机研制 被引量：1

9

作者 徐子力 吕恬生 +1 位作者 徐振华 宋立博 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第16期1921-1924,1929,共5页

依据人体轮滑运动基本动作的运动特点,分析双足从动轮式溜冰机器人(BISR)运动原理,研制出具有12个自由度的BISR样机。从模仿人体轮滑运动特点出发,探讨机器人实现"葫芦步"直线滑行的步态规划方法,并设计出机器人的控制系统。B... 依据人体轮滑运动基本动作的运动特点,分析双足从动轮式溜冰机器人(BISR)运动原理,研制出具有12个自由度的BISR样机。从模仿人体轮滑运动特点出发,探讨机器人实现"葫芦步"直线滑行的步态规划方法,并设计出机器人的控制系统。BISR样机成功实现"葫芦步"直线滑行,表明机器人样机设计合理,步态规划方法可行,溜冰运动可以成为两足机器人一种新的运动方式。 展开更多

关键词 双足溜冰机器人 步态设计 运动匹配 控制系统

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溜冰机器人协调控制研究 被引量：1

10

作者 宋立博 吕恬生 +1 位作者 张培艳 陆顺寿 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第z1期50-53,共4页

在有关运动假设基础上,建立了机器人坐标系和惯性坐标系.重点研究滚轮的法向和切向运动,建立了机器人运动学方程和无奇异性的非完整运动学状态空间.同时,在考虑控制系统时间延迟的基础上,用数学函数建立了符合滑模可达性条件的腿与滚轮... 在有关运动假设基础上,建立了机器人坐标系和惯性坐标系.重点研究滚轮的法向和切向运动,建立了机器人运动学方程和无奇异性的非完整运动学状态空间.同时,在考虑控制系统时间延迟的基础上,用数学函数建立了符合滑模可达性条件的腿与滚轮、机械腿与滚轮相互协调的切换函数.实验证明,基于非完整运动学状态空间和极限位置反馈滑模变结构方法的协调控制策略是可行的. 展开更多

关键词 溜冰机器人 状态空间 滑模变结构 协调控制

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从动轮式溜冰机器人动力学分析

11

作者 徐子力 吕恬生 宋立博 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2004年第2期182-184,188,共4页

利用轮滑原理 ,设计了腿轮混合结构从动轮式溜冰机器人。在考虑滚轮与地面之间摩擦力和滚轮切向纯滚动假设基础上 ,利用Maggi方程建立了机器人非完整系统动力学模型 ,并使用加速度空间法和纽马克法对所得运动微分方程进行了二阶解耦和求... 利用轮滑原理 ,设计了腿轮混合结构从动轮式溜冰机器人。在考虑滚轮与地面之间摩擦力和滚轮切向纯滚动假设基础上 ,利用Maggi方程建立了机器人非完整系统动力学模型 ,并使用加速度空间法和纽马克法对所得运动微分方程进行了二阶解耦和求解 ,并给出实际算例。该建模方法对非完整系统动力学分析具有一定的借鉴意义。 展开更多

关键词 溜冰机器人 动力学 非完整约束 Maggi方程

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基于滑模变结构方法的溜冰机器人协调控制器设计(英文)

12

作者 宋立博 吕恬生 +1 位作者 张培艳 张家梁 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期732-736,共5页

根据轮滑原理设计了腿轮混合结构从动轮式移动机器人———溜冰机器人 .在简要介绍模型基准控制法、算法控制法和有限状态控制法的基础上 ,研究了滚轮的法向和切向运动 ,得出基于运动路径的、无奇异性的非完整运动学状态空间 .同时 ,在... 根据轮滑原理设计了腿轮混合结构从动轮式移动机器人———溜冰机器人 .在简要介绍模型基准控制法、算法控制法和有限状态控制法的基础上 ,研究了滚轮的法向和切向运动 ,得出基于运动路径的、无奇异性的非完整运动学状态空间 .同时 ,在考虑控制系统时间延迟的基础上 ,建立了符合滑模可达性条件的机械腿、滚轮和机械腿与滚轮相互协调的切换函数 .实验证实了这种基于非完整运动学状态空间和滑模变结构方法的协调控制策略的可行性 . 展开更多

关键词 溜冰机器人 协调控制器 设计 滑模变结构 控制系统 运动学

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双足溜冰机器人直线滑行动力学分析

13

作者 徐子力 吕恬生 +1 位作者 徐振华 李金良 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2005年第1期38-40,共3页

利用轮滑原理,研制出双足从动轮式溜冰机器人(BISR),简要介绍了机器人运动原理与结构特点。根据机器人实现"葫芦步"直线滑行的步态设计,提出了机器人的简化运动模型。运用非完整约束存在时的Routh方程推导出机器人以"葫... 利用轮滑原理,研制出双足从动轮式溜冰机器人(BISR),简要介绍了机器人运动原理与结构特点。根据机器人实现"葫芦步"直线滑行的步态设计,提出了机器人的简化运动模型。运用非完整约束存在时的Routh方程推导出机器人以"葫芦步"直线滑行时的动力学微分方程,给出实际算例进行了计算机仿真和实验。最后,得出了相关结论。 展开更多

关键词 双足溜冰机器人 步态设计 动力学 非完整约束 ROUTH方程

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双足溜冰机器人动态稳定性判据研究

14

作者 徐子力 吕恬生 +2 位作者 宋立博 徐振华 费守勇 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期145-150,共6页

根据轮滑原理设计出双足从动轮溜冰机器人,使用D-H方法给出运动学方程.将机器人腿划分为支撑腿和摆动腿两种类型,考虑本体平衡条件和滚轮运动约束条件,并且假设摆动腿滚轮处于最大静摩擦状态,推导出机器人滚轮与地面三种不同接触情况下... 根据轮滑原理设计出双足从动轮溜冰机器人,使用D-H方法给出运动学方程.将机器人腿划分为支撑腿和摆动腿两种类型,考虑本体平衡条件和滚轮运动约束条件,并且假设摆动腿滚轮处于最大静摩擦状态,推导出机器人滚轮与地面三种不同接触情况下的运动稳定性判据.仿真和实验证实了稳定性判据的正确性和可行性. 展开更多

关键词 双足溜冰机器人 摩擦力 动态稳定性判据 ZMP

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双足溜冰机器人动力学 被引量：2

15

作者 徐子力 吕恬生 +1 位作者 宋立博 徐振华 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期1282-1286,1291,共6页

利用轮滑原理,研制出双足从动轮式溜冰机器人(BISR).根据机器人双足不离地滑行的步态特点,提出了机器人的简化动力学模型,并运用非完整约束存在时的Maggi方程,推导出机器人双足不离地滑行时的动力学微分方程.仿真算例和样机实验证明了... 利用轮滑原理,研制出双足从动轮式溜冰机器人(BISR).根据机器人双足不离地滑行的步态特点,提出了机器人的简化动力学模型,并运用非完整约束存在时的Maggi方程,推导出机器人双足不离地滑行时的动力学微分方程.仿真算例和样机实验证明了所提出的动力学建模方法的合理性. 展开更多

关键词 双足溜冰机器人 动力学 非完整约束 Maggi方程

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