使用压力反馈调节平衡制造一个仿生机器人

二爻机械动力

6 ?: y+ X$ m% k5 f" P6 ^带击锤的橡皮管，用于臀、大腿的肌肉连接。如果弹簧不够给力的话，是不是要考虑液压？
/ T6 Q6 A' Q  R0 o+ ~哦，图随便画的，不精确，锚点和电机不在一块骨头上。电机或者击锤工作，会改变两根骨头之间的角度。
; A1 k1 s  m4 V+ e8 g. P7 \5 @$ d. K

二爻机械动力

畅想一下啊，第一步做一个会跟着逛街的机器人。
然后，接上语音模块，比如小爱2000版。
4 L+ o6 [( j# x, e. P5 e内部充气，外部蒙上硅胶，这种伴侣机器人摸起来既有骨感，又有手感，还耐压。。。。。哦呵呵不敢想。关键是能带出去，会走路说话。

几何精度检测

收藏 收藏 太感兴趣了 加油  感觉想法非常不错 希望楼主能不定期更新一下

pengjc2001

楼主知道 倒立摆 这东西吗？
4 C4 o8 l$ x" U) Y8 W: Z! t
! J7 }* x9 D8 H% z( R

二爻机械动力

4 I6 S0 I0 n$ L0 H

pengjc2001 发表于 2018-11-30 00:44
  w/ i0 c0 N1 u% V+ r, i3 e; U: W楼主知道 倒立摆 这东西吗？

不知道。我百度了一下，嗯，水平低看不太懂啊。
: q8 u4 C: N: B( w9 b5 R7 X" O
' @6 L: P; y/ d7 u, k6 m4 c什么非线性数学，上学的时候老师讲到非线性的时候直接跳过没讲。。。。自己看也看不懂。
/ z7 X; d( C9 h% X" Z1 [: P7 a
9 f; A/ R! K; j# `3 F. c大概您的意思是？我这个装置算是一种倒立摆？大哥，我是真不懂，请指教。
4 a# c& L9 _' H: i* b7 S
' u0 K) x$ a) S$ C# k6 O) }4 @我是这么想的，这个装置实际上分为三种控制方式：主动控制、被动控制（自动控制）、和维持

$ T5 N  ]3 y( Q! P3 |7 n; N$ l主动控制的意思是：根据指令做出动作（所以这个机器人需要遥控控制），比如鞠躬。在主动控制的时候，电机只接受外部遥控，而无需考虑平衡问题。（图1）

+ I( f: q6 l' ~) g$ ]5 }5 q
) c+ ]. B1 k: g8 J% u8 Y5 N

. K5 I2 P) E  Y1 b# N' }当然这个样子，肯定是不能保持身体平衡的，所以需要一个看起来很AI的程序，进行自动调整。（图2）
而进行自动控制的依据就是足底压力电极所搜集的压力数据。
7 V0 l! d& Q+ {3 Y: j
9 O7 G% a% H- G0 p3 _& x
! }. y! A$ n) V" V) @
& @# w4 _$ q& F$ @
: T+ _! D) @# a( C, q- I7 `而维持的意思是：自动回复。当弯腰鞠躬的时候，主动电机拉动腹部橡皮条使胸腹前倾，这一会导致足底压力变化，使得激发自动控制程序，让身体重心重新落入两足之间。二会使得背部肌肉绷紧，使得鞠躬角度不至于过大，而且当主动电机停止供电运转时，背部肌肉自然弹回，自动回复为直立姿势。
2 _( l4 h. I# C+ Q
这三种控制中最重要的就是自动控制部分。
! Y- E# N$ |# C' I7 A+ L( J我觉得吧，只要把自动控制部分解决，它将来就可以作为人工智能的搭载平台。
& w# \) V% A+ K& M

莫非空

机械——菜鸟 发表于 2018-11-28 08:53
% V& M+ f7 @  q  x* E你都说了是灵感来源于人，你可知道人保持平衡还得靠眼睛和内耳啊？人在倒立的时候可以保持平衡就是靠的内 ...

* f; ^. t7 S7 \# U. A研究本来都是一步一步来的，先解决一个机构动作，再进行下一个，一开始就以整个系统论的，那是理论工程师，不是实践工程师，楼主把人体的动态结构，先分解成简单的机械结构来模拟，是完全可行的，至于成不成功，那是只是为了发现问题，并为下一步研究做的准备

二爻机械动力

鞠躬和背后一击的区别

鞠躬会导致重心前移，足底前部压力增大，背后一击呢，也会导致足底前部压力增大。自动控制程序能发现两者的区别并作出不同的动作吗？
: Q% h4 M' d5 |. y5 g
7 V$ {8 |+ b- S7 A' N- z6 h, R可以的。鞠躬的时候，足底压力变化数据比较平缓，它可以采取下肢绷紧后倾的策略来应对。
而背后一击呢，足底压力变化会比较快，此时如果采取下肢绷紧后倾的动作，就会以很可笑姿势一头栽倒。

5 A5 J, W4 [) C& _$ e6 C& x1 g这只需要在编写程序的时候，计算一下足底压力数据的变化率，就足以区分这两个动作。

当然要分辨这两个动作有很多办法，比如鞠躬是主动动作，背后一击是受动动作等等，但是我认为根据足底压力变化数据来判断是正道。

- |# |* G" e6 R4 |6 N因为也许，也有鞠躬鞠大了，一头栽倒的智障，这时候抬起一条腿向前迈一步也是合理选择。
; T7 b! l* u7 r" h  v% d; b' ~
而背后一击呢，也有可能是朋友轻轻一击，这时候上肢受力微微前倾，完全可以姿势微调恢复平衡，没必要通过迈步这种“夸张”的动作完成平衡。

二爻机械动力

莫非空 发表于 2018-11-30 09:04
$ E/ v* I  [- C# @0 z9 h  B  s研究本来都是一步一步来的，先解决一个机构动作，再进行下一个，一开始就以整个系统论的，那是理论工程师 ...

3 z2 M; F( e0 U9 d* m  e6 a多谢兄弟支持！
是啊，人体很复杂，如果完全仿生，那么做出来的机器人绝对会比波士顿的那个复杂很多倍，毕竟波士顿的那个机器人也做不到完全仿生。

原本我想把头部扭头低头的动作也做出来，看了兄弟的话，我决定第一个机器完全放弃头部和手臂动作。毕竟没有双手的人照样能跑能跳。

这样，我所需要的电机数量可能减少至6个。用于控制腹部、大腿、小腿。
% n" k6 o+ n0 @$ E9 v4 u2 g3 o9 l# }
7 z. p* O  t# |" B- T/ b

awolfbee

陀螺仪，而且可能不止一个，用于感知姿态变化，然后做出反应。压力传感器，不准确。

pengjc2001

7 x9 |8 O5 p/ P% A& b) M

二爻机械动力 发表于 2018-11-30 09:00
; C' ?' F' M9 W5 t5 R不知道。我百度了一下，嗯，水平低看不太懂啊。
+ h7 U4 d. A' }) z: b4 @$ V
' K7 n" N6 J1 L* B0 G8 p什么非线性数学，上学的时候老师讲到非线性的时候直接 ...

" S1 |2 S: E9 R! C* }' S4 l路漫漫其修远兮。
$ n2 k( j4 H4 I建议你先弄懂 倒立摆，  或者平衡车。 资料好找。 基于arduino   树莓派 等开源硬件的  平衡车资料 一堆。 玩明白了， 再扩展。
# [% @3 g0 L! `2 I6 W1 N5 x  a
您提到， 外部一个冲击， 能感应出变化， 然后系统做出相应的回应。  这就涉及到了控制理论。 外接的变化量， 系统以什么样的方式去响应。 需要设计一个什么样的系统   线形、  非线性、 过调了怎么办？   
6 h; U* c, K" l8 q

0 y5 i3 D% @$ X5 |举个例子， 假设头部向前倾斜了一个角度，系统感受到了， 电机回拉。 回啦过程， 头部重力产生的扭矩是逐步变小的。 你开始这么大的力是不是要考虑 减小，  既然已经回拉了， 现在是不是有一个速度， 惯性作用， 到竖直位置，是不是 停不下来 有过冲， 是不是又要考虑反向用力。 这样一正 一反的摆动，是不是要考虑阻尼系统如何来吸收这个能量？
) }' e7 \4 k- |% v* r5 S! \3 H5 L% V
5 X, i6 I$ X# k+ B