基于CPG的仿海蟹机器人浮游步态生成方法

• 作者: 张奇峰 李彬 王刚 王海龙
• 来源期刊: 华中科技大学学报（自然科学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 仿海蟹机器人 中枢模式发生器 游泳桨 浮游步态生成 游动控制
• 年，卷（期）: 2018,（4）
• 所属期刊栏目: 控制与信息工程
• 页码范围: 86-91,132
• 页数: 7页
• 分类号: TP242
• 语种: 中文
• DOI: 10.13245/j.hust.180416

摘要

结合仿生游动机理,针对游泳桨推进仿海蟹机器人提出一种基于中枢模式发生器浮游步态生成方法.采用可独立控制频率、幅值、相位延迟和时间非对称系数的一类非线性振荡器作为节律信号发生器,通过最近相邻耦合的方式构建了仿生游动的链式中枢模式发生器(CPG)运动控制模型,并分析了振荡单元平衡点的性态,证明了振荡器极限环存在的唯一性和稳定性;在此基础上,引入三个顶层控制信号作为CPG网络的激励,分别用来控制机器人的游动速度、转艏速率和浮潜速率,实现了仿海蟹机器人的三维游动控制.实验结果显示样机具有一定稳定性和机动性,机器人的直线游动速度和转艏速度随着游速控制系数和转艏速率控制系数的增加而增大,最大直线游动速度可达0.41 BL/s,最大原地转艏速率可达1.7 rad/s.仿真及实验结果验证了此中枢模式发生器模型的可行性与所提控制方法的有效性.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张奇峰	中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室	31	359	10.0	18.0
2	王刚	哈尔滨工程大学船舶工程学院	230	2830	30.0	42.0
6	李彬	中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室	50	959	13.0	30.0
7	王海龙	中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室	35	356	10.0	18.0