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讲准字161号:五棵松讲坛?仿生机器人的需求与挑战——以仿生行走为例

网络真人百家家乐app:2017-06-13|浏览次数:

题目:仿生机器人的需求与挑战——以仿生行走为例

主讲:秦云

时间:6月14日14:00

地点:电气楼415

主办:党委宣传部

承办:电气信息工程学院


主讲概况:秦云,电气信息工程学院副教授。研究专长:检测与自动化。长期从事检测与自动化领域科研工作,自2003年起参与引导大学生电子设计竞赛活动,曾多次获得国家、省级奖励。

主讲内容:随着计算机技术的不断向智能化方向发展,机器人应用领域的不断扩展和深化,机器人已成为一种高新技术产业,在工业、农业、服务业及日常生活中发挥了越来越大的作用,将对未来生产和社会发展起越来越重要的作用,在我国当前的产业升级过程中占据着关键地位。 本讲座首先对机器人技术以及自行走机器人的几种典型行走机构做简要先容,对比讨论了各种行走方式的优缺点及其适用领域。在各类行走机构中,类足机构是一种典型的仿生系统。通过模拟各种动物的腰腹、臀、腿、足等部位的肌肉发力和髋、膝、踝等关节运动,实现抬腿、迈步、转身等动作。多个类足机构配合就可以模拟动物的行走运动,可广泛适用于障碍、山地等复杂路况。在设计实现过程中存在诸多需要克服的技术障碍,如机器人的支撑点数量或发生变化,如何才能保持姿态平衡?要实现快速运动就可能出现短时间重心不在支撑点上方的情况,这时如何保持稳定而不致摔倒? 讲座以类足机构为例,先容了机器人行走机构在运动过程中的各种路况、运动方式,从机器人静止、基本行走、转弯、爬坡等不同行走过程中的系统受力分析入手,分析所面临的各种环境需求。特别先容了步态最优、运动过程中的姿态稳定等关键技术要求。基于上述技术要求,针对各关节运动的实现、环境与运动过程感知以及控制算法等方面,讲座引导听众思考满足需求所需的基本技术环节及关键技术问题。 关节运动的实现包括各关节运动自由度和发力的实现,先容直流电机、步进电机、伺服器等常见的实行机构。环境与运动过程感知首先须解决如何感知前方路况,如路面起伏、光滑程度等。其次,机器人须感知自身运动过程重心的位置、运动速度等状态以及支撑状态。控制系统须根据前方路况规划机器人的基本运动方式,包括支撑点位置的变化、重心运动轨迹与速度等,特别是对于未知的复杂路况,需要根据路况实测结果不断对机器人的运动进行优化。同时控制系统还需要对机器人实际的运动过程不断进行反馈修正,以保证其运动过程符合要求。 讲座不希望针对每个问题给出具体的解决方案,而是尝试引导听众一起思考各种可能的解决方案和思路,以达到开拓视野,激发兴趣的目的。


欢迎广大师生参加!


 

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