基于CPG控制的章鱼生物模拟机龙用于采矿应用:在具有挑战性的地下环境中设计和实施
Jianwei Zhao1, Haokun Zhang1, Mingsong Bao2
1Faculty of Mechanical and Electrical Engineering, China University of Mining and Technology (Beijing), Beijing 100083, China.
Sensors (Basel, Switzerland)
|July 30, 2025
概括
本研究介绍了一种以龙为灵感的八足机器人,由中央模式生成器 (CPG) 控制,用于地下任务. 在生物模拟机器人中,CPG可以实现强大而高效的前进运动.
科学领域:
- 生物模拟机器人机器人学
- 神经控制系统 神经控制系统
背景情况:
- 建立了中央模式生成器 (CPG) 来控制腿类机器人.
- 使用CPG的章鱼机器人研究是有限的.
研究的目的:
- 设计一个以龙为灵感的八足机器人.
- 在采矿环境中实施用于运动控制的CPG.
- 通过模拟验证CPG控制系统.
主要方法:
- 开发了一个生物模拟龙机器人模型,配有SMA执行器和3-DOF腿.
- 制定了前进/反向动力学和24-DOF步态模式.
- 使用库拉莫托模型创建了一个多层网格CPG网络,具有丧效应.
- 在 MATLAB 中模拟的步态模式和在 Simulink/Adams 中的控制系统.
主要成果:
- 成功建模和模拟了仿生龙机器人.
- 验证了CPG网络,以便向前移动.
- 证明了CPG控制的可行性,稳定性和效率.
结论:
- 拟议的CPG网络有效地控制了章鱼类仿生机器人.
- 这项研究扩展了多腿机器人的控制方法.
- 该系统适用于在具有挑战性的环境中执行遥感任务.
