当前位置:问答库>论文摘要

题目:仿生爬壁蠕虫CPG控制算法研究

关键词:节律运动,步态分析,爬壁蠕虫CPG控制器

  摘要

CPG控制算法是近年发展起来的一种生物控制方法。通过对生物神经元的建模实现对机器人节律运动的控制。目前这种控制算法已经在足形机器人,机器鱼,机器蛇等机器人的控制上得到了应用。本文首先分析了五种已有的链状CPG网络控制器,对比了它们的数学模型、参数特点及其在链式机器人上的应用形式,并对其中三种链状CPG控制器进行了实验验证。通过分析爬壁蠕虫机器人机械结构特点和运动特点,对该机器人进行了步态研究,提出了爬壁蠕虫机器人的三种步态形式:三角波步态、梯形波步态和三角波梯形波混合步态,并分析了这三种步态的优缺点。本文的重点之一是爬壁蠕虫机器人CPG控制器的设计。在分析了链状CPG控制器的基础上,针对爬壁蠕虫机器人的步态特点,在一般蠕动步态的基础上叠加了吸盘反馈信号和关节转角反馈信号,形成了适合爬壁蠕虫步态特点的CPG控制器。并对CPG控制器的输出信号进行了仿真。本文的另一个重点是爬壁机器人CPG控制器的实验验证。将该CPG控制器在爬壁蠕虫机器人样机上进行了实验,实现了爬壁蠕虫机器人的三角波步态和梯形波步态,并通过调节CPG参数,改变机器人的前进速度和步距,达到调节机器人步态的效果。