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含柔性铰链的仿人机器人柔性足设计及动力学仿真 预览
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作者 张亚平 周建军 陈耀 《机械制造与自动化》 2014年第3期168-170,174共4页
针对仿人机器人行走在复杂路面时受到来自地面冲击力的问题,基于伪刚体模型的方法设计了一种多维柔性铰链。重点分析了多维柔性铰链在不同受力情况下的力-位移关系,得到了最大垂直位移及最大偏转角,将多维柔性铰链与波形弹簧及橡胶... 针对仿人机器人行走在复杂路面时受到来自地面冲击力的问题,基于伪刚体模型的方法设计了一种多维柔性铰链。重点分析了多维柔性铰链在不同受力情况下的力-位移关系,得到了最大垂直位移及最大偏转角,将多维柔性铰链与波形弹簧及橡胶垫集成在一起,设计了一种柔性足部结构;利用SimMechanics模块对柔性足部系统进行了动力学建模与仿真,结果表明,所设计的足部机构缓冲位移大,可提高机器人行走时的稳定性和保护关节传动件;同时,足部缓冲时存储的能量释放速度快,有利于机器人高效持久的行走。 展开更多
关键词 仿人机器人 柔性铰链 柔性足 设计
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仿袋鼠跳跃机器人变截面曲线柔性脚着地特性研究 预览
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作者 程静 葛文杰 +1 位作者 魏敦文 高建 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2012年第12期1898-1903,共6页
为了改善足部柔性和形状变化自适应能力,提出了采用变截面梁模拟袋鼠柔性脚,运用Hamilton变分原理和有限元方法,建立仿袋鼠跳跃机器人着地阶段的动力学方程;结合实例,应用Matlab对弹性势能变化和踝关节运动轨迹进行了分析;利用ANSYS和AD... 为了改善足部柔性和形状变化自适应能力,提出了采用变截面梁模拟袋鼠柔性脚,运用Hamilton变分原理和有限元方法,建立仿袋鼠跳跃机器人着地阶段的动力学方程;结合实例,应用Matlab对弹性势能变化和踝关节运动轨迹进行了分析;利用ANSYS和ADAMS软件对机器人进行动力学建模和运动仿真,得到了地面反力变化规律和柔性脚刚度特性;最后搭建了跳跃机器人柔性楔形脚和曲线脚的对比实验台,测得着地过程柔性楔形脚和曲线脚的加速度曲线。研究结果表明:柔性曲线脚在着地阶段,具有储存部分落地冲击能量,进而起到缓解冲击和提高机器人起跳性能。 展开更多
关键词 跳跃机器人 柔性脚 落地冲击 有限元法
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仿壁虎柔性脚掌结构及控制系统的研究 预览 被引量:2
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作者 李冰 汪小华 +2 位作者 于树林 孙少明 梅涛 《中国机械工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第8期897-900,共4页
采用仿壁虎微纳米黏附阵列材料,设计并研制了具有柔性的仿壁虎柔性脚掌。对该脚掌进行了力学分析与计算。仿壁虎柔性脚掌将伺服舵机作为脚掌外翻和展平的驱动器。由单片机对伺服舵机控制,以实现仿壁虎柔性脚掌的外翻和展平。通过实物样... 采用仿壁虎微纳米黏附阵列材料,设计并研制了具有柔性的仿壁虎柔性脚掌。对该脚掌进行了力学分析与计算。仿壁虎柔性脚掌将伺服舵机作为脚掌外翻和展平的驱动器。由单片机对伺服舵机控制,以实现仿壁虎柔性脚掌的外翻和展平。通过实物样机试验,验证了设计的有效性和可行性。 展开更多
关键词 仿壁虎 柔性脚掌 伺服舵机 外翻 展平
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Novel Flexible Foot System for Humanoid Robot Adaptable to Uneven Ground 预览
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作者 WEI Hui SHUAI Mei +2 位作者 WANG Zhongyu ZHANG Chuanyou LI Li 《中国机械工程学报》 SCIE EI CAS CSCD 2010年第6期 725-732,共8页
Humanoid robots can walk stably on flat ground,regular slopes,and stairs.However,because of their rigid and flat soles,adapting to unknown rough terrains is limited,moreover,to maintain large scale four-point contact ... Humanoid robots can walk stably on flat ground,regular slopes,and stairs.However,because of their rigid and flat soles,adapting to unknown rough terrains is limited,moreover,to maintain large scale four-point contact for foot structures to keep balance is usually a key technical problem.In order to solve these problems,the control strategy and foot structures should be improved.In this paper,a novel flexible foot system is proposed.This system occupies 8 degrees of freedom(DOF),and can obtain larger support region to keep in four-point contact with uneven terrains;Novel cable transmission technology is put forward to reduce complexity of traditional mechanism and control strategy,and variation of each DOF is mapped to cable displacement.Furthermore,kinematics of this new system and a global dynamic model based on contact-force feedback are analyzed.According to stability criterion and feedback sensor information,a method calculating the optimal attitude matrix of contact points and joint variables is introduced.Virtual prototyping models of a 30-DOF humanoid robot and rough terrain are established to simulate humanoid robot walking on uneven ground,and feasibility of this system adapted to uneven terrain and validity of its control strategy are verified.The proposed research enhances the capability of humanoid robots to adapt to large scale uneven ground,expands the application field of humanoid robots,and thus lays a foundation for studies of humanoid robots performing tasks in complex environments in place of humans. 展开更多
关键词 系统 不均匀 人形机器人 稳定性判据 地形模型 地基 柔性 控制策略
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基于均质柔性杆模型的仿袋鼠机器人柔性脚着地阶段运动特性研究 预览 被引量:1
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作者 王振宇 杨方 +1 位作者 岳映章 葛文杰 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2009年第5期 460-464,共5页
为了揭示仿袋鼠跳跃机器人柔性脚着地阶段的运动机理以及其对跳跃件能的影响,建立了基于铰支-自由梁的柔性脚着地阶段分析模型.利用拉格朗同方程和假设模态方法,建立了柔件脚掌在着地阶段的动力学方程.结合实例,应用Matlab分别对... 为了揭示仿袋鼠跳跃机器人柔性脚着地阶段的运动机理以及其对跳跃件能的影响,建立了基于铰支-自由梁的柔性脚着地阶段分析模型.利用拉格朗同方程和假设模态方法,建立了柔件脚掌在着地阶段的动力学方程.结合实例,应用Matlab分别对柔性脚部的运动步态、弹性势能变化、踝关节的位移变化进行了计算与仿真分析,并给出相应的变化规律;建立了跳跃机器人刚性脚与柔性脚的对比实验台,测得落地过程刚性脚、柔性脚的冲击加速度曲线.将刚性脚曲线与柔性脚曲线进行了比较,验证了用均质柔性杆作为机器人的柔性脚来模拟袋鼠柔性脚是可行的,为仿袋鼠跳跃机器人的设计提供了有力的依据. 展开更多
关键词 仿袋鼠机器人 柔性脚 假设模态法 实验
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仿袋鼠跳跃机器人的刚柔混合建模运动步态分析 预览
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作者 岳映章 葛文杰 柏龙 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2008年第9期 1142-1145,共4页
根据袋鼠柔性脚部的生物结构及跳跃的特点,建立了具有柔性脚的仿袋鼠跳跃机器人刚柔混合模型,并分别对刚性构件系统和柔性构件系统建立子系统动力学模型。结合实例的数值仿真分析结果表明:柔性脚能有助于机器人在着地过程中保持落地... 根据袋鼠柔性脚部的生物结构及跳跃的特点,建立了具有柔性脚的仿袋鼠跳跃机器人刚柔混合模型,并分别对刚性构件系统和柔性构件系统建立子系统动力学模型。结合实例的数值仿真分析结果表明:柔性脚能有助于机器人在着地过程中保持落地运动平稳性,增大起跳时间和调整起跳角度,从而有利于增加起跳速度和跃远度,更符合生物的特征。 展开更多
关键词 仿袋鼠机器人 柔性脚 刚柔混合
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简易弹性踝足矫形器应用研究 预览 被引量:1
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作者 庞红 石井博之 《中国康复理论与实践》 CSCD 2009年第10期 965-967,共3页
目的探讨自制踝足矫形器对步态的改善。方法选用偏瘫组22例、健康组21人进行步态分析比较参数。结果偏瘫BrunnstromⅣ、Ⅴ级在自制弹力踝足矫形器在步行时间、膝关节屈曲的角度接近于健康组。BrunnstromⅢ级患者步行中使用塑料短下肢矫... 目的探讨自制踝足矫形器对步态的改善。方法选用偏瘫组22例、健康组21人进行步态分析比较参数。结果偏瘫BrunnstromⅣ、Ⅴ级在自制弹力踝足矫形器在步行时间、膝关节屈曲的角度接近于健康组。BrunnstromⅢ级患者步行中使用塑料短下肢矫形器在支撑初期有膝关节屈曲角度,适用塑料短下肢矫形器。结论对偏瘫轻度尖足患者应用自制弹性矫形器能够改善步行能力。 展开更多
关键词 简易弹性踝足矫形器 偏瘫 步态分析
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