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

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7 M! G6 d# p, O& \0 O' n1 h2 k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？
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。

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畅想一下啊，第一步做一个会跟着逛街的机器人。
' E  e1 k3 w, J( U0 _. h1 z" D然后，接上语音模块，比如小爱2000版。
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。
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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？

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二爻机械动力

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pengjc2001 发表于 2018-11-30 00:44
' r6 n2 {5 ?) g楼主知道 倒立摆 这东西吗？

) N3 r1 J2 n, n* l) z% U1 ]不知道。我百度了一下，嗯，水平低看不太懂啊。

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。
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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。
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+ F" G0 d/ z# ^/ F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

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）
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5 v) t4 a3 j/ l6 I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）
1 r) K! w9 G8 f8 F# \5 X) n9 }' r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。


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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。

这三种控制中最重要的就是自动控制部分。
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。

莫非空

机械——菜鸟 发表于 2018-11-28 08:53
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 ...

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

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鞠躬和背后一击的区别

" S( J, B* N2 |7 t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？

. C/ a/ e( ~1 c  l  E# v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。
, V/ u& i- u7 ?& e, o; Q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。

8 P' \* t/ o; z2 z8 y) U; Z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。

) m8 G' l8 D7 Q" [' z# ]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。
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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。

, u# V+ r+ z, \1 L% }, L) V9 b& A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。

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莫非空 发表于 2018-11-30 09:04
9 X! s8 ~* N2 Q8 ?( j. x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 ...

多谢兄弟支持！
6 B3 n& G( Z5 L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。
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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。
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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

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二爻机械动力 发表于 2018-11-30 09:00
: \8 P$ y/ _( M" J8 A  Z不知道。我百度了一下，嗯，水平低看不太懂啊。

什么非线性数学，上学的时候老师讲到非线性的时候直接 ...

3 G% e8 }9 f- [! g7 w7 f路漫漫其修远兮。
) q$ u( E6 z& L/ V( o1 M( W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。
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5 R# D* y+ S& m$ Z' v5 [  _  |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？   
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+ K4 G4 p  F0 n; p$ j$ u0 H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？
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