和姿态控制系统根据传感信息做出的控制决策,实现在不平整地面的自适应静态步行。TITAN-Ⅵ机器人采用新型的直动型腿机构,避免了上楼梯过程中各腿间的干涉,并采用两级变速驱动机构,对腿的支撑相和摆动相分别进行驱动。Р2000-2003年,日本电气通信大学的木村浩等人研制成功了具有宠物狗外形的机器人Tekken-IV,如1—3所示。它的每个关节安装了一个光电码盘、陀螺仪、倾角计和触觉传感器。系统控制是由基于CPG的控制器通过反射机制来完成的。Tekken-IV能够实现不规则地面的自适应动态步行,显示了生物激励控制对未知的不规则地面有自适应能力的优点。D摄像机导航,可以辨别和避让前方存在的障碍,能够在封闭回廊中实现无碰撞快速行走。Р目前最具代表的四足步行机器人是美国Bostondynamics实验室研制的BigDog,如图1—4所示。它能以不同步态在恶劣的地形上攀爬,可以负载高达52KG的重量,爬升斜坡可达35°。其腿关节类似动物腿关节,安装有吸收震动部件和能量循环部件。同时,腿部连有很多传感器,其运动通过伺服电机来控制。该机器人机动性和反应能力都很强,平衡能力极佳。Р图1-3Tekken-IV 图1-4 美国“机器骡子”Р国内四足机器人研制工作从20世纪80年代起步,取得一定成果的研究机构有上海交通大学、清华大学、哈尔滨工业大学等。Р Р 图1-5 JTUWM—III 图1-6 清华大学四足机器人Р上海交通大学机器人研究所于1991年开展了JTUWM系列四足步行机器人的研究。1996年该研究所研制成功了JTUWM—III,如1-5所示。该机器人采用开式链腿机构,每条腿有3个自由度,它采用力和位置混合控制,脚底装有PVDF测力传感器,利用人工神经网络和模糊算法相结合,实现了对角线动态行走。但其步行速度较慢,极限步速仅为1.7km/h;另外,其负重能力有限,故在实际作业时实用性较差。
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