基于偏心桨机构的两栖机器人环境适应性运动生成基础研究

项目名称： 基于偏心桨机构的两栖机器人环境适应性运动生成基础研究

项目编号： No.61305127

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 自动化技术、计算机技术

项目作者： 蒲华燕

作者单位： 上海大学

项目金额： 24万元

中文摘要： 恶劣两栖环境下的危险作业机器人在军事、科学探索、抢险救灾等领域具有广阔的应用前景。针对现有两栖机器人在机动性、能效性和运动连续性等方面的不足，项目组提出了一种新颖的两栖机器人运动单元-偏心桨机构，其具有运动模式可变、步态丰富的特点。本项目以基于偏心桨机构的两栖机器人为研究对象，以稳定、高能效的环境适应性运动生成为具体目标，开展多介质环境-复杂地形中偏心桨机器人动力学建模与交互作用分析、环境适应性运动步态生成机制、两栖机器人环境适应性运动生成实验等理论和关键技术的研究。本项目的顺利实施预期在基础理论和关键技术上有所创新和突破：提出一种能够完成两栖任务的全地形移动机器人的创新运动形式及其相应的控制方法，提出泥泞-稀软地形下两栖机器人主动交互及反射机制设计方法，研发偏心桨两栖机器人原理模型一套，为恶劣两栖环境下危险作业机器人的研发提供具有广泛指导意义的理论依据和明显后效性的实验研究平台。

中文关键词： 两栖；机器人；偏心桨机构；多步态；步态切换

英文摘要： The robots that can work in the harsh amphibious environment have wide application prospects in the military, scientific exploration, disaster relief and other areas. For the lack of mobility, energy efficiency and motion continuity of existing amphibious robot, we have proposed a novel robot movement unit-eccentric paddle mechanism (ePaddle). There are several feasible amphibious gaits for the ePaddle. In order to generate the stable, high energy efficient environment adaptive motion, this project adopts the ePaddle-based amphibious robot as the research object, conducts research on the scientific issues, such as: dynamic modeling of ePaddle based robot under multi-media environment and complex terrain; study of generation mechanism for the environment adaptive motion; prototype development, testing and mobility evaluation of ePaddle based robot. The smooth implementation of this project is expected to bring breakthrough in the theoretical and technical perspectives: propose the innovative movement form and control method of an amphibious robot with versatile locomotion ability, propose the design method of reflex mechanism of robot to access the soft terrain, and develop system prototype of the ePaddle based amphibious robot. The research of this project will provide the basic theory and experimental research

英文关键词： Amphibious；Robot；Eccentric paddle mechanism；Multiple gait；Gait conversion