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CN105563483A 权利要求书 1/1页 1.一种用于蛇形仿生机器人转弯运动的组合控制方法,其特征在于:包括如下步骤: 步骤一:为减小转弯时间,增强蛇形仿生机器人的运动稳定性,引入用于调节幅值角α 的幅值调整因子($>0),使得调节前的幅值角α1和调节后的幅值角a2满足公式(1), a2=℃a1(1) 步骤二:为保证变幅值后关节角度0(s)变化的连续性,关节角度0(s)应满足公式(2), 0(s)=aicos(bsf)=a2cos(bsf)=0 (2) 其中,b为比例系数,sf为变幅值时刻蛇形仿生机器人的运动距离,所述的变幅值时刻选 在曲线切线角度变化率最大处的时刻: 步骤三:当蛇形仿生机器人蛇头的方向运动到所需转弯角度中时,利用如方程组(3)切 线控制方程进行转弯运动, 0(sz)=a2cos(bsz)=φ s)=4co(-+7+ (3) 其中:a1<中<α2,sz为转弯时刻蛇形仿生机器人的运动距离: 步骤四:蛇形仿生机器人进入转弯时,关节角度0(s)和转弯角度中需满足公式(4), 1im0s)=1im0s)=p(4) 53 步骤五:蛇形仿生机器人在转弯处通过公式(1)至(4)联立得到方程组(5),使得关节角 度0(s)是连续的: a cos(bs) 0<&<Sr 0(s)=a cos(bs) Sy≤s≤3: a4cos(b6-s)+元/2)+s2(5) 步骤六:蛇形仿生机器人转弯运动时,当转弯角度φ小于幅值角α时,即当φ<α时,幅值 调整因子℃=1,即α2=a1,无需调整幅值角a,采用方程组(5)控制使蛇形仿生机器人转弯运 动时保持转弯前的转弯角度Φ和蛇形曲线,即实现蛇形仿生机器人转弯过程中蛇形曲线保 持不变,保证转弯角度中连续,提高运动稳定性; 步骤七:蛇形仿生机器人转弯运动时,当转弯角度中大于幅值角α时,即Φ>α时,蛇形仿 生机器人在转弯过程中,同时进行转弯操作和通过调节幅值调整因子℃调节幅值角α,使得 幅值角α增大到满足Φ<ā的合适值后,采用方程组(5)控制使蛇形仿生机器人转弯运动时保 持转弯前的转弯角度Φ和蛇形曲线,完成转弯的同时,蛇形仿生机器人的幅值角α恢复到原 始幅值角α,蛇形仿生机器人不必再进行调整幅值角α,实现蛇形仿生机器人转弯过程中蛇 形曲线保持不变,保证转弯角度中连续,提高运动稳定性。 2.如权利要求1所述的一种用于蛇形仿生机器人转弯运动的组合控制方法,其特征在 于:通过调节幅值角α,可解决转弯角度φ受幅值限制问题。 2
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