得忘者 发表于 2012-11-15 13:02:02

我的步行机器人足部轨迹图

自己用几何画板设计了一套简单的曲柄连杆机构,可实现在180度范围近似等速直线运动和180度范围抬足运动,请指点切磋步行机器人。足部轨迹如图

得忘者 发表于 2012-11-15 13:17:24

该机构有上下两杆模拟人的大腿、小腿和足部,能实现逼真的双足步行行走步态,并且连杆微调后,能实现抬足高度变化

得忘者 发表于 2012-11-15 13:25:13

得忘者 发表于 2012-11-15 13:17 static/image/common/back.gif
该机构有上下两杆模拟人的大腿、小腿和足部,能实现逼真的双足步行行走步态,并且连杆微调后,能实现抬足高 ...

该机构结合现代电机和电子控制技术后,能设计出多样的步行机械,在娱乐、交通、助行以及其他特殊场合都有广阔用途,现寻求在机械设计、自动控制方面的爱好者合作开发

得忘者 发表于 2012-11-15 13:39:32

本帖最后由 得忘者 于 2012-11-15 13:41 编辑

想象一下,两足或四足可以骑行的交通工具,现在还没有吧,利用该机构可以实现简单驱动和很大的有效载荷,肯请在机械方面有建树的同仁指点指教或合作开发。除去了传动构造后整体样式如图

universal 发表于 2012-11-15 16:22:30

楼主,仿生行走机械关键在于调整重心而不是摹仿姿势,在自动控制里叫鲁棒,在优秀的算法下不必刻意摹仿也能做的与真的很接近。

得忘者 发表于 2012-11-16 08:50:19

universal 发表于 2012-11-15 16:22 static/image/common/back.gif
楼主,仿生行走机械关键在于调整重心而不是摹仿姿势,在自动控制里叫鲁棒,在优秀的算法下不必刻意摹仿也能 ...

嗯,谢谢两位关注。自动控制是必须的,不过可以通过并联形式,构建稳定行走模型,达到适应各种地形的目的。另外,是否可以提供一个基础运动,然后通过自动控制技术,改变连杆或曲轴的尺寸、相位等达到自动调整姿态的目的呢?这也是请这方面的高人指教的原由。尺寸控制可以通过舵机来控制吧,相位之类也可以通过伺服系统达到,只是这些知识和技术我是门外汉,不过相信有高人能够做到。

universal 发表于 2012-11-16 17:28:26

得忘者 发表于 2012-11-16 08:50 static/image/common/back.gif
嗯,谢谢两位关注。自动控制是必须的,不过可以通过并联形式,构建稳定行走模型,达到适应各种地形的目的 ...

不是这么简单的,现有仿生行走机械最有代表性的是大狗而不是索尼的玩具狗,大狗是高端伺服液压控制,从算法到执行元件要求都很高,关键是人家积累了好几个学科,而我们从空白开始。举个例子,我从侧面推你一把,人的下意识反应是快速挥动双臂,动力学原理是给人体一个反向力矩,延缓侧倒,同时双腿交错,令重心回到双脚控制范围内,还要计算出减速的过冲量,最后重新令身体站稳。动作上看几秒的事,但是反映倒算法上复杂得很,这还是没考虑到地形和其它借力条件。所以我讲重点不是在姿势上,那是纯玩具,或者纯机械实现某轨迹的练手。

得忘者 发表于 2012-11-19 09:42:04

本帖最后由 得忘者 于 2012-11-19 09:46 编辑

universal 发表于 2012-11-16 17:28 http://bbs.cmiw.cn/static/image/common/back.gif
不是这么简单的,现有仿生行走机械最有代表性的是大狗而不是索尼的玩具狗,大狗是高端伺服液压控制,从算 ...

嗯,谢谢你的科普,{:soso_e100:},美国那大狗的确不错,看过视频,不过不实用,看上去跟软骨头似的。自行车两轮为什么能行走?是因为重心在不断变化,靠人的控制重心在不断调整中。我说的两足骑行机械重心的控制也是这个道理,重心可以处于动平衡中。或者模仿昆虫行走,每一时刻都有三足着地的稳定行走步态。现在需要解决的是转向问题,只要转向解决了,就能做到很好的控制,实现载人和载重步行行走。目前已经考虑几种方案,纯机械控制很繁琐,用步进电机之类自动控制很容易解决,现在需要解决的是:1、两台作为动力的电机需要转速同步,目的是保持两组脚错相同步,即一组脚着地的时候,另一组脚抬起;2、一台用来控制方向的电机,控制抬起状态的一组脚围绕身体中心转动方向,这组脚着地后,电机反转复位到原来状态,带动刚刚抬起的那组脚围绕身体中心旋转一个角度,这样身体就可以转向了。这些对一个搞机电控制的专业人员不是多大问题吧,而对我来说我是纯外行,我得从电机控制的基础学起。有这方面的技术的,有兴趣和意愿的话,可以合作开发,不光能开发出很好玩的玩具,还可以实现很好的载人和载物行走。可以适应多种地形,包括上下楼梯,这对身体不便的人来说,是一种极大的方便,对普通人来说,也是一种很有意思的体验。

浮尘若空 发表于 2012-11-19 10:12:05

universal 发表于 2012-11-16 17:28 static/image/common/back.gif
不是这么简单的,现有仿生行走机械最有代表性的是大狗而不是索尼的玩具狗,大狗是高端伺服液压控制,从算 ...

很有道理。赞同!

得忘者 发表于 2012-11-19 15:01:19

寻找电机控制的高手,实现两台步进电机同步,误差在0.5度左右就可以。这样的要求不高吧。有这方面技术的,一起合作开发,至少可以做一个大玩具出来{:soso_e128:}
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