走钢丝机器人在柔性钢丝绳上行走的力学机理及稳定平衡技术研究

项目名称： 走钢丝机器人在柔性钢丝绳上行走的力学机理及稳定平衡技术研究

项目编号： No.61365012

项目类型： 地区科学基金项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 自动化技术、计算机技术

项目作者： 黄用华

作者单位： 桂林电子科技大学

项目金额： 45万元

中文摘要： 走钢丝机器人是一种在钢丝绳上方行走的机器人系统，这种机器人具有静态不稳定而动态可稳定的特点，其本体依靠与柔性钢丝绳的动力学耦合产生约束运动来保持稳定平衡。作为一种可在高空中移动作业的机器人系统，走钢丝机器人不受地形地况的影响，在野外探险、娱乐表演方面具有潜在的应用。本项目根据人类走钢丝的特点，设计一种依靠平衡杆调整身体侧向倾角的走钢丝机器人。为了达到良好的平衡性能，研究综合考虑走钢丝机器人本体的刚性运动和钢丝绳的柔性振动对系统平衡运动的影响，建立系统刚柔耦合的力学模型，以此为基础，根据微分几何非线性等现代控制理论设计解耦平衡控制器。另外，考虑到动力学参数对走钢丝机器人的平衡运动具有重要影响，但这些参数通常难以直接测量得到，项目还引入动力学参数在线辨识增强系统的参数适应能力。项目重点在于走钢丝机器人实验平台的搭建、力学机理分析以及其在柔绳下平衡行走的控制策略与实现。

中文关键词： 走钢丝机器人；柔性钢丝绳；动力学建模；平衡控制；

英文摘要： Rope-walking robot is a kind of electromechanical system of statically unstable and dynamically stable, which keeps stable balance by the dynamic coupling actions between its body and the flexible rope.As a system working in high air, rope-walking robot w

英文关键词： Wire-walking robot；flexible wire；dynamical modeling；balance control；