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  • 机器人仿生控制方法研究

    选择了在某条路上开始,便意味着回头也会很难,既然选择了,那就奋不顾身,正如一句话所说的,“前半生择其所爱,后半生爱其所择”,其他事也大都如此。

    因为最近接触的知识较多,因此想在这里进行总结分享,作为记录。

    最近在看《机器人运动控制——仿生机器鱼多模态运动CPG控制及优化》,电子工业出版社(2017年5月),作者是中科院博士生导师喻俊志老师,其主要研究方向包括智能机器人、嵌入式视觉、智能控制、机电一体化。具体不甚了解。

    感觉整本书像是一本论文,第一章是绪论介绍相关背景,第二章是机器鱼本体设计,第三章进行动力学建模,第四章则提到CPG控制,第五章则是深入,在CPG控制中加入反馈控制,并且实现多模态运动,第六章对CPG控制进行优化,第七章进行总结展望。基于本人的研究方向,重点主要集中于第四五六章。

    此次是第一次介绍,先简要说下第一章中的收获。在第一章中,对CPG理论能有一个很好的梳理,并且对CPG研究的一个现状进行了解。但若是介绍CPG的话,郑浩俊老师和张秀丽老师编著的《足式机器人生物控制方法与应用》(清华大学出版社,2011年)更详细,更具体。关于CPG理论的详细理解和介绍,拟打算于下一章参考以前读过的许多文献进详细阐述。

    在《机器人运动控制》一书中,有一段颇受启发,将之摘录于下:

    “基于CPG控制的研究主要包括:①CPG的理论体系和方法,包括CPG建神经元的振荡器模型、CPG网络拓扑、CPG信号编码、CPG模型的稳定性、收敛性分析、CPG输出波形分析、离散和节律运动的混合控制方法、步态切换;②CPG控制系统的实现,涉及CPG芯片设计、CPG微控制器设计与实现、CPG控制嵌入式编程等;③CPG的工程应用,主要对CPG的理论、方法、硬件、软件等进行工程实施。”

    先前主要是进行将CPG应用到机器人实体上,不免视角收到约束,以为CPG只是作为关节控制曲线应用,看到这一段话才意识到,CPG的路还有很长很宽。

    若是研究CPG的话,绕不过外国的一个学者——Auke Jan Ijspeert,上过TED,也发了大量的高水平论文,还长得帅,特附上其简历,简单介绍,详细信息可见其所在实验室官网(https://biorob.epfl.ch/people/ijspeert)。

    推荐书籍:

    郑浩峻, 张秀丽等. 足式机器人生物控制方法与应用[M]. 北京:清华大学出版社, 2011.

    汪明, 喻俊志. 机器人运动控制:仿生机器鱼多模态运动CPG控制及优化[M]. 北京:电子工业出版社, 2017.6.

    陈启军, 刘成菊. 双足机器人行走控制与优化[M]. 北京:清华大学出版社, 2016.9.

    陈恳, 付成龙. 仿人机器人理论与技术[M]. 北京:清华大学出版社, 2010.

    愁与西风应有约,年年同赴清秋。
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