基于生物中枢模式发生器原理的四足机器人  

Quadruped robot based on biological central pattern generator

作　　者：郑浩峻[1] 张秀丽[1] 关旭[1] 汪劲松[1] 

机构地区：[1]清华大学精密仪器及机械学系,北京100084

出　　处：《清华大学学报（自然科学版）》2004年第2期166-169,共4页Journal of Tsinghua University(Science and Technology)

基　　金：国家"八六三"高技术项目(2001AA422330)

摘　　要：传统由人工规划产生的步态是比较僵硬的、缓慢的,缺乏灵活的自组织能力,与真正的动物步态存在很大差别。该文提出了机器人生物步态的概念。以生物的中枢模式发生器(centralpatterngenerator,CPG)模型为核心建立四足机器人运动控制系统,建立CPG网络的权重矩阵与步态的对应关系。采用不同的权重矩阵得到四足机器人的典型步态。根据哺乳动物的肢体运动关系,建立机器人膝髋关节运动关系方程。通过仿真验证了基于生物CPG控制机理的机器人节律运动控制方法是有效的,机器人生物步态的实现是可能的。Traditional artificially-planed gaits are rigid, slow, and lack self-organization ability, unlike real animal's gaits. A robotic bio-gait was developed for a quadruped robot based on a biological central pattern generator. The robots motion-controlling system related the bio-gait to the pattern generator weight matrix of net. Typical quadruped gaits were produced by using different weight matrixes. The motions of the knee and hip were based on a mammal's leg motions. Simulation results show that pattern generator based robotic rhythmic motion-control effectively produces robotic bio-gait.

关 键 词：机器人技术 中枢模式发生器 四足机器人 节律运动 生物步态 运动控制系统 

分 类 号：TP24[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]