吉林大学学报(工学版) ›› 2014, Vol. 44 ›› Issue (3): 750-756.doi: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb201403027

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液压驱动双足机器人运动系统的设计及实现

王海燕,李贻斌,宁龙霄   

  1. 山东大学 控制科学与工程学院, 济南 250061
  • 收稿日期:2013-05-20 出版日期:2014-03-01 发布日期:2014-03-01
  • 通讯作者: 李贻斌(1960),男,教授,博士生导师.研究方向:机器人技术,智能控制理论.E-mail:liyb@sdu.edu.cn E-mail:whywhywanghaiyan@163.com
  • 作者简介:王海燕(1981),女,博士研究生.研究方向:双足机器人,机器人智能控制.E-mail:whywhywanghaiyan@163.com
  • 基金资助:

    国家自然科学基金重点项目(61233014);山东大学自主创新基金自主项目(2011JC011).

Design and implementation of a hydraulic actuated biped robot motion system

WANG Hai-yan,LI Yi-bin,NING Long-xiao   

  1. School of Control Science and Engineering, Shandong University, Ji′nan 250061, China
  • Received:2013-05-20 Online:2014-03-01 Published:2014-03-01

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2142

摘要：

提出了一种具有负重能力的8自由度液压驱动双足机器人运动系统。与具有相同负重能力的电驱动双足机器人相比,该机器人体积小、负重能力强、动态性好。由于机器人在空载的情况下,质量主要集中在腿部,提出了一种机器人动态步行时,对质量分布没有限制的机器人侧向平面内保持动态平衡的控制方法,克服了传统倒立摆模型要求忽略机器人腿部质量这一约束,扩大了其适用范围。在多体动力学仿真软件ADAMS环境下对仿真模型进行负重仿真试验和物理样机的空载试验,验证了该液压驱动双足机器人运动系统的有效性。

关键词: 自动控制技术, 负重能力, 液压驱动双足机器人, 动态行走, 多体动力学

Abstract:

The hydraulic actuated motion system of a biped robot, which has 8 degrees of freedom, with payload capacity is proposed. Comparing with the motor driving robots with the same payload capacity, the robot developed in this research has the advantages of smaller volume and better dynamic characteristics. For that the primary mass is concentrated on the legs when the robot is idle load, a dynamic balance control method in the coronal plane is proposed. Unlike the inverted pendulum model, this control method has no constraint on the mass distribution of the biped robot, which enlarged the application range. The effectiveness of this hydraulic actuated motion system of the biped robot is demonstrated by simulation experiment on Automatic Dynamic Analysis of Mechanical System (ADAMS) and physical prototype idle load experiments.

Key words: automatic control technology, load ability, hydraulic actuated biped robot, dynamic walk, multibody dynamics

中图分类号: 

  • TP242.6
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