• <legend id="shejq"></legend>
  • <strong id="shejq"></strong>
  • logo

    您所在位置網站首頁 > 海量文檔  > 理工科 > 機械/制造

    生物啟發的運動策略(中文).doc 13頁

    本文檔一共被下載: ,您可全文免費在線閱讀后下載本文檔。

    • 支付并下載
    • 收藏該文檔
    • 百度一下本文檔
    • 修改文檔簡介
    全屏預覽

    下載提示

    1.本站不保證該用戶上傳的文檔完整性,不預覽、不比對內容而直接下載產生的反悔問題本站不予受理。
    2.該文檔所得收入(下載+內容+預覽三)歸上傳者、原創者。
    3.登錄后可充值,立即自動返金幣,充值渠道很便利
    生物啟發的運動策略:在機器人和機構實驗室開發的新型地面移動機器人 PAGE 4 - 生物啟發的運動策略: 在機器人和機構實驗室開發的新型地面移動機器人 摘要-本文介紹了一些地面移動機器人,它們的發展是基于弗吉尼亞理工大學RoMeLa(機器人技術和機械實驗室)使用生物啟發的新型運動策略。我們通過學習自然模型,然后模仿或獲取來自這些設計和進程中的靈感,為移動機器人的移動,應用和實施了新的方式。不同于大多數地面移動機器人使用的常規手段的運動,如車輪或軌道,這些機器人展示獨特的移動性特點,使在某些環境下運動困難的常規地面機器人變得適應。這些新型的地面機器人,包括:整個皮膚運動機器人,它從似變形蟲的運動機械受到啟發;三條腿的步行機器人STriDER(自激三足動態實驗型機器人),利用驅動的被動式運動概念;六足機器人MARS(多附加的機器人系統)使用干粘合劑“壁虎腳”走在零重力的環境中;人形機器人DARwIn(動態擬人智能機器人)使用動態兩足步態;移動性高的機器人IMPASS(擁有積極會話系統的智能移動平臺)使用了一種新型車輪和腿混合運動的策略。對于上述每個機器人和所運用的新型運動策略,我們隨后將對它們的性能以及面臨的挑戰進行討論。 關鍵詞-生物的啟發,運動,移動機器人。 1.導言 9 / 11世界貿易中心的慘劇后,在歸零地(911恐怖襲擊中倒塌的世界貿易中心遺址),國防部聯合機器人計劃秘書辦公室從機器人輔助搜索和努力救援中得到教訓,并在為此準備的一份報告中指出,機器人的移動性是指作為目前機器人技術的一個主要限制性內容就是完成搜索和救援任務。該報告進一步指出,所有雇用機器人在歸零地網站使用軌道驅動器一般都優于車輪在不平坦的地面,不過,其他更有效的運動策略必須作進一步調查。不同與空中或海上運輸的車輛在他們的旅行區域內幾乎可以達到任何一個目的地,今天使用的大部分地面車輛,在穿越大障礙和攀登陡坡時有困難,這是由于其有限的移動性,尤其是在非結構化環境下。 隨著機器人智能技術的進步,和移動機器人在新的應用領域增加,機器人替換基礎運動機械的需要,這可以使它們在被調遣到復雜的非結構化地形中時變得至關重要。目前地面車輛的運動的方法是基于車輪,鐵軌或兩條腿,每一個方法有其自身的長處和短處。為了使移動機器人適應一個地區的復雜地形,一種新的運動方法是必要的。例如,為了能夠找到被困在倒塌大樓中的人,將需要身處狹窄拐角的機器人能夠在瓦礫下或之間移動。目前的運動方法,可以做到這項工作的一部分,但在實現所有這些功能時,他們卻只有有限的成功。 我們通過學習自然模型,然后模仿或獲取來自這些設計和進程中的靈感,為移動機器人的移動,應用和實施了新的方式。在本文中,我們呈現了5個地面移動機器人,它們的發展是基于弗吉尼亞理工大學的RoMeLa(機器人技術和機械實驗室)使用的生物啟發的新型運動策略。不同于大多數地面移動機器人使用的常規手段的運動,如車輪或軌道,這些機器人展示獨特的移動性特點,使在某些環境下運動困難的常規地面機器人變得適應。 2.生物啟發的新型運動的策略 2.1從似變形蟲的運動機械受到啟發的運動 WSL(整個皮膚運動)是指一個生物,有一細長圓環形狀的身體用來作為表面為牽引,皮膚是用來驅動通過循環的收縮與擴張。 圖1.一個單軸的變形蟲的動力機構 這種啟發的新型運動策略,來自某些單一方式的細胞生物體, 例如該變形蟲 (巨變形蟲)的運動。這些生物體的運動是由細胞質環流過程(圖1 )所造成的,液態形式的細胞質流在內外質管中流動,并轉化為凝膠狀的外質前端的表層皮膚,最后在細胞質的外皮膚后部回復到液態的形式。這連續細胞內外質的轉化是該變形蟲向前運動的有效動力。 如果不可能的話,直接用機器人模仿這細胞質環流的過程是很困難的事。因此,代替使用細胞質液體凝膠轉型的過程,WSL使用一個靈活的長圓環形狀的皮膚膜。這種皮膚可以拉長,然后在一個單一連續的運動中隨意內外旋轉,在變形蟲外質管中有效地生成整體的細胞質環流運動(圖2 )。 圖3和圖4顯示了一個簡單的實驗,它使用一個灌滿水的長的有彈性的有機硅皮膚環形管,以演示運動機構的可行性。 圖2. 同心固體管整個皮膚運動模型 通過驅動環的收縮(1a,2a,3a )及擴大(1b,2b,3b )產生的反轉運動。 ( a )在0.0秒 ( b )在0.30秒 ( c )在0.46秒 圖3.預拉力彈性皮膚模型運動的一系列照片 圖4. 拉緊的繩索驅動模型運動的一系列照片 機器人使用整個皮膚運動可以在與機器人相接觸的環境中的任何表面上移動,不論是地面,墻壁或兩邊的障礙物,或天花板,因為整個皮膚是用于運動。與一彈力膜或網狀的鏈接作為其外部皮膚,機器人可以很容易擠壓在障礙之間或在倒塌的天花板下,使用所有的接觸面為牽引向前邁進,或

    發表評論

    請自覺遵守互聯網相關的政策法規,嚴禁發布色情、暴力、反動的言論。
    用戶名: 驗證碼: 點擊我更換圖片

    “原創力文檔”前稱為“文檔投稿賺錢網”,本站為“文檔C2C交易模式”,即用戶上傳的文檔直接賣給(下載)用戶,本站只是中間服務平臺,本站所有文檔下載所得的收益歸上傳人(含作者)所有【成交的100%(原創)】。原創力文檔是網絡服務平臺方,若您的權利被侵害,侵權客服QQ:3005833200 電話:19940600175 歡迎舉報,上傳者QQ群:784321556

    色播播