液压驱动四足仿生机器人:结构与步态规划研究

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"这篇文章是2011年山东大学学报(工学版)上发表的一篇关于液压驱动四足仿生机器人结构设计和步态规划的工程技术论文,由李贻斌博士及其团队撰写。他们旨在开发一种能够在复杂地形中行动的高动态、高负载能力的四足机器人,采用了生物仿生学的方法,尤其是借鉴骡/马的腿部结构,设计了液压驱动的腿关节。通过四足机器人的运动学和逆运动学模型,实现了稳定的小跑动步态规划,并通过实际平台验证了设计的合理性与步态规划的有效性。该研究在智能机器人、特种机器人等领域具有重要意义。" 本文详细探讨了液压驱动四足仿生机器人的设计与控制策略。首先,研究团队借鉴自然界中骡/马的生物力学特性,构建了一个包含被动结构的液压驱动四足机器人腿部关节。这种设计考虑了机器人的稳定性和承载能力,液压系统提供了强大的动力,使得机器人能够在各种复杂环境中有效地移动。 其次,基于四足机器人的运动学和逆运动学理论,研究人员规划了一种稳定的对角小跑动步态。运动学研究了机器人的静态和动态特性,而逆运动学则涉及如何控制各个关节以实现所需的运动。对角小跑动步态是一种高效的行走模式,能够确保机器人在保持速度的同时保持稳定性。 在实验阶段,团队利用实际的液压驱动四足机器人平台进行了验证,结果证明了所提出的结构设计能够满足高动态和高负载的需求,同时步态规划策略也表现出了良好的效果,证明了这一方法的可行性。 此外,文章作者李贻斌博士是山东大学机器人研究中心的主任,他在智能机器人、特种机器人等领域的研究有深厚的积累,曾主持并完成了多个国家级项目,包括多项国家863计划课题和国家基金课题,且获得了多项科技奖项,显示出其在该领域的权威地位。 这篇论文展示了液压驱动四足仿生机器人在结构设计和步态规划方面的创新,为未来仿生机器人的研发提供了有价值的参考和实践依据。这一研究不仅有助于提升机器人在复杂环境中的适应性,也为相关领域的技术进步和应用拓展奠定了基础。