管道形轮腿式月球探测机器人的运动学建模

针对月球的微重力特性、地形的不连续性、部分驱动轮打滑、部分车轮短时间离开地面甚至机器人发生侧翻的复杂情况,用移动机器人在不同时刻不同斜面上的运动学模型组成机器人在崎岖不平地面上行驶的复合运动学模型的方法(TPCM),为管道形轮腿式月球探测机器人(PWLER)建立了正向和逆向运动学模型．运用正向运动学模型,根据PWLER各驱动轮的转速可估算出机器人相对于绝对坐标系的位置和姿态．运用逆向运动学模型,根据PWLER期望的前进速度和转弯半径可确定出各驱动轮的速度．从而为PWLER在三维地形上的自主导航和路径跟踪提供了理论依据。     

一种正方体型管内仿生蠕动机器人

开发了一种微型形状记忆合金直线驱动器,驱动器可沿轴向主动收缩和舒张,并可承受一定径向力,产生弯曲变形．在此基础之上,开发了一种呈正方体型的2in(2×2．54cm)管内蠕动行走机构．该机构模仿腔肠动物的行走方式并采用独特的拐弯策略,可在管内向前后、左右、上下六个方向行走,可通过“L”型、“T”型管接头．     

王轮铰接式月球机器人的全局路径规划

为了满足五轮铰接式月球机器人（FWALR）的避障及在月面上作业的要求,针对FWALR的结构特点、月球上凹凸不平的三维地形和机器人车轮与地面的相互作用,提出了基于虚拟传感器的双向全局路径规划方法和降维法。用此方法对FWALR进行了全局路径规划及仿真试验,证实了这种全局路径规划方法的可行性。     

四足机器人对角小跑起步姿态对稳定性的影响

四足机器人在高速动态步行过程中保持稳定性是十分重要的.建立了四足机器人对角小跑步态下绕支撑对角线的翻转力矩力学模型,分析了该力矩对机器人运动姿态及稳定步行的不利影响,得出了翻转角度与步行周期的平方及步长成正比的结论,并提出了利用起步姿态来削弱翻转力矩不利影响的方法--三分法.仿真实验证明了该方法的有效性.     

五轮铰接式月球机器人(FWALR)的智能模糊控制

提出了模糊比例变量的概念,利用此概念解决了室外复杂三维路径的模糊描述问题,并在此基础上用模糊数学理论解决了在月球微重力作用下、复杂三维地形中作业的FWALR（五轮铰接式月球机器人）的模糊控制问题。仿真试验表明,该模糊控制器控制效果良好。