四足机器人变拓扑机构动态稳定步行机理及仿生机构综合研究

项目名称： 四足机器人变拓扑机构动态稳定步行机理及仿生机构综合研究

项目编号： No.51375289

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 机械、仪表工业

项目作者： 雷静桃

作者单位： 上海大学

项目金额： 75万元

中文摘要： 四足机器人在星球探测、军事等领域具有广阔应用前景和重要战略意义，非结构化环境动态步行稳定性或动平衡是制约其应用的关键问题。本项目通过生物运动机理分析、机构综合、数学建模和实验研究相结合方法，深入研究四足机器人适应非结构化环境动态稳定步行相关的基础问题：①以生物狗为仿生对象，采用高速运动捕捉，探究生物狗自适应非结构化环境的变拓扑机构动态稳定步行机理。②在国内率先研究四足机器人气动人工肌肉驱动的仿生柔性机体。首次提出运动模块及变拓扑机构构态变换增广矩阵，开展变拓扑仿生机构综合研究。③研究四足机器人足端非连续变约束，基于运动模块和构态变换增广矩阵，建立融合非连续约束的四足机器人变拓扑机构非线性动力学模型，分析基于机器人机械能量守恒的动平衡。④研制四足机器人原理样机，开展运动仿生及动平衡实验研究，验证理论分析正确性。本项目对提高四足机器人适应非结构化环境动态稳定性，促进其广泛应用具有重要理论意义。

中文关键词： 四足机器人；变拓扑机构；仿生机构综合；刚柔耦合动力学；动态稳定性

英文摘要： The quadruped robots have broad application prospects and important strategic significance in the field of planetary exploration, military and so on. The dynamic stability or dynamic balancing problem of the quadruped robots walking in unstructured enviro

英文关键词： quadruped robot；variable topology mechanism；bionic mechanism synthesis；rigid-flexible coupled dynamics；dynamic stability