国家高技术研究发展计划(2011AA041001)
- 作品数：13 被引量：128H指数：6
- 相关作者：张雪峰冯华山李军荣学文秦现生更多>>
- 相关机构：西北工业大学山东大学河南科技大学更多>>
- 发文基金：国家高技术研究发展计划国家自然科学基金西北工业大学研究生创业种子基金更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术更多>>
- 面向奔跑运动的刚–柔复合四足机器人单腿设计与实验研究被引量：9
- 2013年
- 针对四足机器人奔跑运动对高速高机动性的要求,基于生物"狗"腿部跟腱生物力学特性,提出一种刚–柔复合四足机器人单腿结构模式.设计刚–柔复合四足机器人单腿结构,进行刚–柔复合单腿机构的有无冲击载荷动作特性、刚度特性、D-H运动学和足尖工作空间分析;考虑动态运动下的地面冲击等噪声因素,应用线性二次型高斯控制进行刚–柔复合单腿关节驱动器控制,且以竖直跳跃运动作为奔跑运动的重要基础运动原型,利用有限状态机和顶点高度反馈进行障碍地形环境下等高跳跃控制分析与仿真;最后进行了刚–柔复合四足机器人单腿连续竖直跳跃运动实验.分析与实验结果证明了结构设计的合理性和控制的有效性.
- 张雪峰秦现生冯华山赵文涛李军谭小群
- 关键词：奔跑四足机器人
- 基于曲率特征的自主车辆地图匹配定位方法被引量：8
- 2012年
- 提出了一种新的基于曲率特征的自主车辆地图匹配定位方法,该方法通过计算自主车辆行驶轨迹和参考轨迹的尺度不变曲率积分特征及其相关性进行匹配,可以有效地消除因航迹推算(DR)传感器标定参数偏差和航向角估计偏差而引起的错误匹配问题.文中首先采用扩展卡尔曼滤波器融合惯性测量单元输出、方向盘转角和4个ABS(防抱死刹车系统)传感器测量的轮速,估计自主车辆的位姿状态,并据此从数字地图中选择匹配的候选路段.然后利用本文提出的曲率空间特征地图匹配算法实现路段匹配,并根据曲率和航向角变化确定匹配点,最后将其作为无迹卡尔曼滤波器的观测值更新滤波器,从而实现高精度的位姿估计.现场道路实验结果表明,该法能够有效地实现地图匹配,降低自主车辆DR产生的累积误差,从而能够在GPS(全球定位系统)信号失效情况下实现长距离精确定位.
- 苏奎峰邓志东黄振
- 关键词：自主车辆地图匹配尺度不变特征无迹卡尔曼滤波
- 液压驱动四足机器人单腿竖直跳跃运动分析与控制被引量：13
- 2013年
- 针对非结构化环境下四足机器人高速高机动性要求,提出一种液压驱动单腿结构模式.面向竖直跳跃运动,建立液压驱动结构模式下单腿二阶段运动学模型和三阶段动力学模型;进行竖直跳跃运动状态分析、单腿整机质心以1.5m/s速度瞬时起跳的竖直跳跃运动逆解和仿真;并对竖直跳跃运动过程中地面冲击对机体结构的影响、髋关节和膝关节液压缸动作特性和输出力特性及液压设计等进行讨论.同时,考虑单腿竖直跳跃的周期性,应用液压偏置单腿动力学模型,采用PD迭代学习控制算法进行关节轨迹跟踪控制.仿真结果表明轨迹跟踪迅速收敛且鲁棒性好,为后续样机研究提供设计和控制依据.
- 张雪峰秦现生冯华山谭小群李军杨雪宝
- 关键词：液压驱动迭代学习控制
- 四足机器人步幅、步频与扭矩和能耗关系研究被引量：6
- 2012年
- 步频与步幅是影响四足机器人运动速度的主要因素,针对不同步频与步幅的耦合状态,分别研究了步频与步幅独立变化对机器人关节扭矩与能耗的影响,并对多种步幅下步频变化引起速度增加对运动质量的影响进行了分析与比较。得出能耗对步频参数的提高更为敏感,关节扭矩与步幅参数的变化有直接的关系,同时肘式关节在运动中所需提供的驱动力矩要小于膝式关节,最后给出了不同参考标准下步频与步幅的优化耦合范围,结论能够作为四足机器人结构设计与运动优化的参考。
- 李军苗新聪张晓宇
- 关键词：四足机器人步频步幅能耗
- 类哺乳动物腿式机器人研究综述被引量：13
- 2013年
- 类哺乳动物腿式机器人凭借其离散式的地面支撑和对障碍、沟渠等复杂特殊地形及不可预知环境的极强适应性,使其具有广泛的应用前景。从双腿式机器人和四腿式机器人两个方面介绍了国内外类哺乳动物腿式机器人的研究现状,分析和讨论了腿式机器人在腿部结构、关节驱动、导航、稳定性判据和控制算法方面的相关理论与方法,对存在的问题进行了讨论,并对未来的发展趋势进行了预测。
- 秦现生张雪峰谭小群冯华山张培培
- 关键词：关节驱动导航稳定性判据
- 基于SURF算法的汽车底盘异物检测被引量：2
- 2014年
- 针对汽车底盘数字图像数据量大、计算耗时长这一难题,构建了汽车底盘数字图像智能异物识别总体结构,提出并实现了基于SURF算法的汽车底盘异物检测。首先利用SURF算法提取特征点并进行匹配,根据匹配得到的单应性矩阵对待测图进行校正,得到标准图与校正图的差分图,然后对差分图进行增强对比度、阈值处理和边缘跟踪,最后标记处异物的位置和大小。实验结果表明,所提出的算法能有效检测出汽车底盘所携带的异物,并能达到系统实时性的要求。
- 王粉蝶普杰信
- 关键词：图像配准SURF算法阈值处理
- 四足机器人前小腿系弹性牵拉驱动机构设计被引量：3
- 2013年
- 为实现四足机器人腿机构轻量、柔性以及高刚度的设计,从生物学出发,研究了狗在高速运动中肌肉牵拉对其前腿骨骼刚度的影响.应用ADAMS动力学仿真软件模拟了狗单条腿在对角步态下的运动与受力环境,研究并比较了骨骼受肌肉牵拉和无肌肉牵拉两种状态.仿真结果证明,肌肉牵拉对骨骼刚度有大幅度的增强作用,能够使骨骼支撑动物实现稳定的运动而不被破坏.进一步提出并验证了采用弹簧弹性力牵拉能够达到与肌肉牵拉力相同的效果,并将此结论应用于四足机器人前小腿弹性牵拉驱动机构设计中,将关节弹性力耦合作用与机构两端形成牵拉作用,并研究了弹性力作用点变化与弹簧刚度以及机构最大应力值之间的约束关系.结果表明,这种设计在保证关节弹性力输出控制特性不受影响的情况下能够有效提高腿机构的刚度.
- 王润孝李军冯华山张雪峰
- 关键词：四足机器人小腿
- 骨架关节点跟踪的人体行为识别方法被引量：5
- 2015年
- 基于彩色图像的运动检测和分割方法难以获取完整的人体骨架,并且只能提取关节点的二维坐标信息,而Kinect传感器能通过捕获深度图像来重建完整的人体骨架关节点三维模型,提高了骨架关节点模型的表示精度。本文通过Kinect的骨架跟踪模块对人体的骨架关节点模型进行提取;然后,提出一种坐标转换方法得到人体骨架关节点的三维坐标表示,利用k均值聚类将关节点坐标量化为符号序列;最后,建立离散隐马尔可夫模型来进行人体行为识别。通过自建的数据集进行实验,实验结果表明:本方法能取得94%的识别率。
- 陈曦孟庆虎
- 关键词：人体行为识别
- 仿生机器鱼研究的进展与分析被引量：30
- 2012年
- 仿生机器鱼,作为一种高效、高机动的水下机器人,得到研究人员的广泛关注.介绍了国内外在仿生机器鱼推进机理和系统研制方面的主要研究进展.通过分析,归纳总结了仿生机器鱼研究的主要问题,并重点讨论了推进机理、机构优化和运动控制的研究思路.
- 魏清平王硕谭民王宇
- 关键词：仿生机器鱼运动控制
- 基于Trot步态的四足机器人弹簧腿动力学分析与仿真被引量：3
- 2015年
- 为了降低四足机器人行进时足底冲击对机器人本身造成的损伤并增强行走稳定性,以山东大学研制的野外高性能液压驱动四足机器人为研究对象,建立其力学模型,对其正、逆运动学进行分析,规划其行进步态。对比研究加装弹簧腿前后的机器人的质心位移、机体冲击加速度及偏转角度等,最后,针对加装弹簧腿后出现的新问题,对弹簧腿装置的阻尼系数进行优化。研究结果表明:弹簧腿对减小机体冲击加速度和控制机体稳定性有显著的作用。
- 郑建华牛军川江民圣李蒙荣学文
- 关键词：四足机器人
