蛇形機器人研究現(xiàn)狀學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1蛇形機器人研究蛇形機器人研究(ynji)現(xiàn)狀現(xiàn)狀第一頁，共37頁。什么是微小型仿生機器人技術(shù)？什么是微小型仿生機器人技術(shù)？沒有嚴(yán)格定義沒有嚴(yán)格定義模仿自然界動物與人的行為，基于微小型機電系模仿自然界動物與人的行為，基于微小型機電系統(tǒng)設(shè)計，研究統(tǒng)設(shè)計，研究(ynji)機構(gòu)、感知、控制與交互的機機構(gòu)、感知、控制與交互的機器人技術(shù)。器人技術(shù)。微小型，尺寸相對較小，低功耗，高性能，微機微小型，尺寸相對較小，低功耗，高性能，微機電系統(tǒng)設(shè)計電系統(tǒng)設(shè)計仿生，模仿自然界動物與人仿生，模仿自然界動物與人機器人，幫助人類完成搬運、焊接、裝配等任務(wù)機器人，幫助人類完成搬運、焊接、裝配等任務(wù)的可編程控制機械裝

2、置或系統(tǒng)，希望具備感知、規(guī)的可編程控制機械裝置或系統(tǒng)，希望具備感知、規(guī)劃、控制、交互的功能劃、控制、交互的功能定義定義(dngy)第2頁/共37頁第二頁，共37頁。發(fā)展趨勢發(fā)展趨勢仿生仿生多樣多樣(du yn)應(yīng)用應(yīng)用第3頁/共37頁第三頁，共37頁。日本京都大學(xué)研制(ynzh)的蛇形搜救機器人“莫伊拉”l仿生機構(gòu)仿生機構(gòu)(jgu)日本(r bn)東京工業(yè)大學(xué)研制的廢墟搜索機器人第4頁/共37頁第四頁，共37頁。第5頁/共37頁第五頁，共37頁。第6頁/共37頁第六頁，共37頁。第7頁/共37頁第七頁，共37頁。第8頁/共37頁第八頁，共37頁。第9頁/共37頁第九頁，共37頁。第10頁/共3

3、7頁第十頁，共37頁。第11頁/共37頁第十一頁，共37頁。沈陽中科院自動化所蛇形機器人原理樣機沈陽中科院自動化所蛇形機器人原理樣機 樣機具有模塊化、可重構(gòu)的特點，蛇形機器人原理性樣機具有模塊化、可重構(gòu)的特點，蛇形機器人原理性樣機能實現(xiàn)了蜿蜒、伸縮、上坡樣機能實現(xiàn)了蜿蜒、伸縮、上坡(shn p)(shn p)、跨障礙、側(cè)行、跨障礙、側(cè)行、翻滾等運動。、翻滾等運動。第12頁/共37頁第十二頁，共37頁。蛇形機器人功能蛇形機器人功能(gngnng)(gngnng)樣機樣機第13頁/共37頁第十三頁，共37頁。設(shè)計圖設(shè)計圖實物實物(shw)照片照片蛇形機器人實驗蛇形機器人實驗(shyn)(shyn)

4、樣機樣機第14頁/共37頁第十四頁，共37頁。型控制板型控制板第15頁/共37頁第十五頁，共37頁。鉆洞探查鉆洞探查(tn ch)第16頁/共37頁第十六頁，共37頁。室內(nèi)室內(nèi)(sh ni)探查探查第17頁/共37頁第十七頁，共37頁。抬頭抬頭(ti tu)運動運動第18頁/共37頁第十八頁，共37頁。爬坡運動爬坡運動(yndng)第19頁/共37頁第十九頁，共37頁。第20頁/共37頁第二十頁，共37頁。第21頁/共37頁第二十一頁，共37頁。第22頁/共37頁第二十二頁，共37頁。第23頁/共37頁第二十三頁，共37頁。第24頁/共37頁第二十四頁，共37頁。第25頁/共37頁第二十五頁，

5、共37頁。第26頁/共37頁第二十六頁，共37頁。第27頁/共37頁第二十七頁，共37頁。第28頁/共37頁第二十八頁，共37頁。第29頁/共37頁第二十九頁，共37頁。美國宇航局美國宇航局(NASA) NASA于于1999年開始年開始研究研究(ynji)多關(guān)節(jié)的蛇形機器人多關(guān)節(jié)的蛇形機器人 第30頁/共37頁第三十頁，共37頁。第31頁/共37頁第三十一頁，共37頁。第32頁/共37頁第三十二頁，共37頁。仿生動物仿生動物(dngw)（蟒蛇、水蛇、可重（蟒蛇、水蛇、可重構(gòu)）構(gòu)）第33頁/共37頁第三十三頁，共37頁。理論方法問題，仿生靜態(tài)與動態(tài)模型，復(fù)雜模型計算方法，基于傳感器理論方法問題，

6、仿生靜態(tài)與動態(tài)模型，復(fù)雜模型計算方法，基于傳感器變結(jié)構(gòu)變結(jié)構(gòu)(jigu)方法，往往是非線性、非定常問題，方法，往往是非線性、非定常問題，多自由度靈巧機構(gòu)，運動學(xué)與動力學(xué)，冗余與柔性，高效驅(qū)動裝置，多自由度靈巧機構(gòu)，運動學(xué)與動力學(xué)，冗余與柔性，高效驅(qū)動裝置，感知與模式識別技術(shù)，內(nèi)部姿態(tài)，外部環(huán)境，距離、力覺、觸覺等，特感知與模式識別技術(shù)，內(nèi)部姿態(tài)，外部環(huán)境，距離、力覺、觸覺等，特別是視覺問題，別是視覺問題，嵌入式控制技術(shù)：微小型硬件平臺，高可靠性軟件系統(tǒng)，高性能實時學(xué)嵌入式控制技術(shù)：微小型硬件平臺，高可靠性軟件系統(tǒng)，高性能實時學(xué)習(xí)技術(shù)，基于傳感器的群體行為智能控制技術(shù)，習(xí)技術(shù)，基于傳感器的群體行

7、為智能控制技術(shù)，人機交互技術(shù)，通訊，時延，臨境與虛擬現(xiàn)實，人機交互技術(shù)，通訊，時延，臨境與虛擬現(xiàn)實，微小型機電系統(tǒng)設(shè)計、加工、裝配，微小型機電系統(tǒng)設(shè)計、加工、裝配，微、仿、多、遙、網(wǎng)微、仿、多、遙、網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)挑戰(zhàn)性研究關(guān)鍵技術(shù)挑戰(zhàn)性研究(ynji) 方方向向第34頁/共37頁第三十四頁，共37頁。 主要介紹了微小型仿生技術(shù)與機主要介紹了微小型仿生技術(shù)與機器人基本內(nèi)涵、研究意義、關(guān)鍵技術(shù)、器人基本內(nèi)涵、研究意義、關(guān)鍵技術(shù)、發(fā)展趨勢。發(fā)展趨勢。 嵌入式芯片、微機電系統(tǒng)、新材嵌入式芯片、微機電系統(tǒng)、新材料料(cilio)等方面發(fā)展給微小型仿生技等方面發(fā)展給微小型仿生技術(shù)研究帶來了機遇。術(shù)研究帶來了機遇。 智能仿生機器人是人類科學(xué)研究智能仿生機器人是人類科學(xué)研究追求目標(biāo)，開展這方面研究不僅促進多追求目標(biāo)，開展這方面研究不僅促進多學(xué)科發(fā)展，而