仿生双足机器人水上行走动力学机理及实现方法研究

项目名称： 仿生双足机器人水上行走动力学机理及实现方法研究

项目编号： No.50905175

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2010

项目学科： 机械、仪表工业

项目作者： 徐林森

作者单位： 中国科学院合肥物质科学研究院

项目金额： 20万元

中文摘要： 蛇怪蜥蜴遇到紧急情况时，会跃上附近的水面，以后肢为支撑和驱动在水面上奔跑，平均速度达到1.5m/s。相对于轮船而言，这种前进方式能够降低水面的粘滞曳力，从而大大提高推进器的效率。本课题对蛇怪蜥蜴水上行走过程进行动力学分析，运用流体力学理论对水上行走时气穴的产生及破坏机理进行分析，利用结构仿生原理建立水上行走双足机器人运动模型。应用Grashof机构与欠驱动机构设计行走系统，根据蛇怪蜥蜴水上行走时各关节的运动轨迹，确定各连杆的长度，利用虚拟样机技术进行仿真和优化。利用复杂零动态理论对该欠驱动机器人进行稳定判定和运动控制，利用有限时间收敛反馈控制器对行走过程进行控制，实现机器人的水上动态稳定行走，运用虚拟现实技术构建机器人仿真环境，对控制过程进行运动学和动力学仿真。最后研制出原理样机。本项目的研究成果将完善两栖机器人的水上运动模式，为研发双足两栖仿生机器人提供理论基础和设计依据。

中文关键词： 双足机器人；水上行走；动力学机理；实现方法；

英文摘要：

英文关键词： biped robot；walking on water；kinetic mechanism；method；