中国机械狗设计团队对美国big dog的深入浅出的简介和剖 ...

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/29 22:15:37


浅析BigDog四足机器人
丁良宏 謀润孝 冯华山 李军
【摘要】:根据BigDog四足机器人目前已经公开的技术资料,对BigDog机器人的整体概况和主要核心技术点进行了分析。机械系统重点分析了BigDog的结构特性和运动特性,以及由此产生的高功率密度问题;通过剖析BigDog液压驱动系统基本构成,发现结构仿生的缺陷限制了BigDog机动性能的进一步提升。研究表明,复杂地形条件下BigDog的运动控制首先取决于姿态的检测和地形的感知,姿态安全是BigDog实现持续纵向运动的前提条件。基本行走控制算法研究表明,液压系统的输出特性,能良好地满足BigDog的动力需求;通过几种典型的运动状态分析,对BigDog的控制实现过程进行了诠释。因非结构化环境移动机器人的智能性主要取决于导航系统的设计,故重点分析了BigDog的导航系统,特别是全自主导航部分。最后结合课题组四足机器人的研究经历,对四足机器人的研发提出了一些建议。
【作者单位】: 西北工业大学;
【关键词】: BigDog四足机器人 液压执行器 仿生学 运动控制 导航 LittleDog
【基金】:国防基础科研项目(A2720060275)
【分类号】:TP242.6
【正文快照】:
0引言2005年秋天美国波士顿动力公司(BostonDynamics)首次公开其历经十余载所研制的仿生四足机器人BigDog,在互连网上引起了全球公众的关注和热议[1-6]。BigDog是由美国国防部高级研究计划署(DARPA)提供资金资助,波士顿动力公司承担研制的仿生四足机器人样机,它是仿照人类生

附全文链接
http://www.doc88.com/p-666138711409.html

  
冯华山
[1],男,1975年11月生,博士,研究生, 西北工业大学机电学院讲师。
主要研究方向及内容
从事机械电子工程领域的教学与科研工作,研究方向是仿生机电及智能机器人。自2003年以来主要围绕四足机器人的仿生设计与运动控制技术开展研究和试验,主持国家博士点基金项目1项,参与国防基础科研项目、国家863计划项目、十二五国家科技支撑计划项目3项,省级科研项目2项,发表论文13篇,受权专利3项。



浅析BigDog四足机器人
丁良宏 謀润孝 冯华山 李军
【摘要】:根据BigDog四足机器人目前已经公开的技术资料,对BigDog机器人的整体概况和主要核心技术点进行了分析。机械系统重点分析了BigDog的结构特性和运动特性,以及由此产生的高功率密度问题;通过剖析BigDog液压驱动系统基本构成,发现结构仿生的缺陷限制了BigDog机动性能的进一步提升。研究表明,复杂地形条件下BigDog的运动控制首先取决于姿态的检测和地形的感知,姿态安全是BigDog实现持续纵向运动的前提条件。基本行走控制算法研究表明,液压系统的输出特性,能良好地满足BigDog的动力需求;通过几种典型的运动状态分析,对BigDog的控制实现过程进行了诠释。因非结构化环境移动机器人的智能性主要取决于导航系统的设计,故重点分析了BigDog的导航系统,特别是全自主导航部分。最后结合课题组四足机器人的研究经历,对四足机器人的研发提出了一些建议。
【作者单位】: 西北工业大学;
【关键词】: BigDog四足机器人 液压执行器 仿生学 运动控制 导航 LittleDog
【基金】:国防基础科研项目(A2720060275)
【分类号】:TP242.6
【正文快照】:
0引言2005年秋天美国波士顿动力公司(BostonDynamics)首次公开其历经十余载所研制的仿生四足机器人BigDog,在互连网上引起了全球公众的关注和热议[1-6]。BigDog是由美国国防部高级研究计划署(DARPA)提供资金资助,波士顿动力公司承担研制的仿生四足机器人样机,它是仿照人类生

附全文链接
http://www.doc88.com/p-666138711409.html

  
冯华山
[1],男,1975年11月生,博士,研究生, 西北工业大学机电学院讲师。
主要研究方向及内容
从事机械电子工程领域的教学与科研工作,研究方向是仿生机电及智能机器人。自2003年以来主要围绕四足机器人的仿生设计与运动控制技术开展研究和试验,主持国家博士点基金项目1项,参与国防基础科研项目、国家863计划项目、十二五国家科技支撑计划项目3项,省级科研项目2项,发表论文13篇,受权专利3项。

我国真心人才辈出!
很想看看土大狗的视频,看看踹它一脚会怎么样~
如果机器视觉和路径规划的问题也解决的话就太牛了,那是机器人大规模应用的前奏。
看了文章,对大狗的评价还是很高的。
863高性能四足仿生机器人项目的说明和技术目标

http://www.863.gov.cn/FuJianPath ... 53-11-7223_2461.pdf
4500万的研究经费啊


山东大学研制的四足机器人视频
国内第一台液压驱动四足仿生机器人SCalf 国内第一台液压高性能仿生机器人在山东大学诞生,已经顺利通过了平衡、爬行、小跑以及驮运试验.



山东大学研制的四足机器人视频
国内第一台液压驱动四足仿生机器人SCalf 国内第一台液压高性能仿生机器人在山东大学诞生,已经顺利通过了平衡、爬行、小跑以及驮运试验.



山东大学研制的四足机器人 舵机驱动小型四组仿生机器人LittleCalf 视频


山东大学研制的四足机器人 舵机驱动小型四组仿生机器人LittleCalf 视频
全文链接
http://wenku.baidu.com/view/9a9aefe29b89680203d8250d.html

山东社员李贻斌主持研发出我国第一台液压驱动四足仿生机器人样机






浏览量: 362013-01-08 10:11:52九三学社山东大学基层委
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日前,由九三学社山东大学千佛山校区委员会社员李贻斌主持的项目,研发出我国第一台液压驱动四足仿生机器人样机。

李贻斌分别承担了2012年国家863计划重点课题“高性能四足仿生机器人研发”项目、经费396万元;2012年度国家自然科学基金重点课题“高性能液压驱动四足仿生机器人基础理论与关键技术研究”项目、经费310万

李贻斌教授申请的“高性能液压驱动四足仿生机器人基础理论与关键技术研究”项目获资助金额310万元。该项目针对高性能液压驱动四足仿生机器人在复杂非结构环境中的机器人-地面交互作用、运动学/动力学建模方法、仿生步态规划与动力学控制等内容展开系统深入的研究,初步建立起高性能四足仿生机器人基础理论体系,并通过仿真平台和液压驱动四足机器人实验系统,验证相关理论和技术的可行性和有效性,为多足机器人的发展提供重要基础理论和关键技术支撑
2013-1-17 20:37 上传



这是一个忽悠钱的好项目啊。

cdabc 发表于 2013-1-17 21:00
这是一个忽悠钱的好项目啊。


不懂的人真多 ,估计你连个架子都搭不起来,更别说里面的芯片了。电路板也不可能一次做好,反复制版也会花掉很多钱。再说,四足协调一直以来就是机器人控制的难点之一,可以去看一下机器人领域的顶级期刊与会议:IEEE ICRA、IEEE IROS、IEEE Trans. Robotics、International Journal of Robotics Research。
这个做的还是很不错的,在外界各种干扰的情况下都能正常运行,算法的实时性与鲁棒性很不错,虽然与美国的大狗仍有区别。
大家看到日本的那些仿人机器人其实很弱,都是开环控制,你去踹一脚,肯定完蛋,什么杂技,那些都扯淡,那是艺术,不是科学。
真正的机器人强国是美国,麻省理工的波士顿动力(Boston Dynamics)代表全球机器人的最高技术,是用于未来战争的,光一个大狗项目就做了20多年,是仿生学、机器人学、控制学的完美结合。日本那些机器人也就只能小打小闹了。山东大学机器人所能做到这种程度实属不易了,大家给予的应该是支持,而不是鄙视。
cdabc 发表于 2013-1-17 21:00
这是一个忽悠钱的好项目啊。


不懂的人真多 ,估计你连个架子都搭不起来,更别说里面的芯片了。电路板也不可能一次做好,反复制版也会花掉很多钱。再说,四足协调一直以来就是机器人控制的难点之一,可以去看一下机器人领域的顶级期刊与会议:IEEE ICRA、IEEE IROS、IEEE Trans. Robotics、International Journal of Robotics Research。
这个做的还是很不错的,在外界各种干扰的情况下都能正常运行,算法的实时性与鲁棒性很不错,虽然与美国的大狗仍有区别。
大家看到日本的那些仿人机器人其实很弱,都是开环控制,你去踹一脚,肯定完蛋,什么杂技,那些都扯淡,那是艺术,不是科学。
真正的机器人强国是美国,麻省理工的波士顿动力(Boston Dynamics)代表全球机器人的最高技术,是用于未来战争的,光一个大狗项目就做了20多年,是仿生学、机器人学、控制学的完美结合。日本那些机器人也就只能小打小闹了。山东大学机器人所能做到这种程度实属不易了,大家给予的应该是支持,而不是鄙视。
cdabc 发表于 2013-1-17 21:00
这是一个忽悠钱的好项目啊。
BigDog就一个发动机加液压系统就花了不止100W美金!总研究经费超过了1000W美金!

2013-1-17 21:31 上传

再加对足或许更牛
造个类似星际2里的机械狮~
hswz 发表于 2013-1-17 21:30
BigDog就一个发动机加液压系统就花了不止100W美金!总研究经费超过了1000W美金!
就你懂!你们全家都懂!
开句玩笑会死啊!
波士顿公司上有个简版的技术指标介绍。
呵呵,哥们别以为就您是自干五!
cooooooooool
发现咱们的团队都好年轻。
hswz 发表于 2013-1-17 21:26
不懂的人真多 ,估计你连个架子都搭不起来,更别说里面的芯片了。电路板也不可能一次做好,反复制版也会 ...
哥,波士顿公司网站上有基本技术指标介绍,建议您去看看!
你看里面哪个零件不是工业化批产的!
我想说的是,山大要是想做得像米帝那种就灵活适应性,需要用随机控制系统,其实米帝的大狗系统方程应该是位移型的,因为它的驱动机制是位移型的电液伺服作动器,就是微型的不知道我兔们能不能生产出来,系统自由度再多也是有限的!就是需要用随机控制系统进行控制,主机是工控机,不同部位釆用不同的信号釆样频率,进行反馈控制。
控制系统的难度应该在随机微分方程的建立,以及实时数值求解策略。

哥,您能把我这番话给山大的课题组说说咩,看我喷得对不对,要是对了,也算是小小的贡献。谢谢!
短时非平稳随机过程激励解冒似有难度,但不是无解的。
未来的无人作战机器人??

cdabc 发表于 2013-1-17 23:32
哥,波士顿公司网站上有基本技术指标介绍,建议您去看看!
你看里面哪个零件不是工业化批产的!
我想说的 ...





cdabc 发表于 2013-1-17 23:32
哥,波士顿公司网站上有基本技术指标介绍,建议您去看看!
你看里面哪个零件不是工业化批产的!
我想说的 ...


mx35E1C.jpg (76.21 KB, 下载次数: 13)

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2013-1-17 23:55 上传


傲游截图20130117235940.jpg (102.63 KB, 下载次数: 4)

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2013-1-18 00:00 上传


顺便多说一句,您没见山大的大狗在石子路上划的那两道深深的沟么。
虽然是四条腿走路,但是我猜它其实并不是四条腿同时走路,
其中对角两条腿会是承重腿,另一条后腿用于辅助躯干平衡控制,另一条前腿用于迈步试探,相当于控制系统的预测吧,如果成功,则进行承重腿转转,原来的对角承重腿转移到试探腿这个对角上,然后用上一步的前承重腿做试探。如果成功,则继续迈步,如果失败,说明当前试探失败,返回接近上一步的姿态是最有利解,但是同样也是试探。
其实整个系统相当于是以地面做为随机过程输入的,激光雷达负责地型扫描,从大的尺度上来讲,地面可以看作一个平稳随机过程,但是从每个踏步的位置局部来说,则肯定是非平稳的,短时非平稳输入的求解,导弹上估计已经用烂了。
从大狗和那个微型狗的动作分解中可以猜出来。不知道那位米帝的机器狗创始人给山大课题组说没说过这个。
您能给转到山大机器所么?我觉得我猜的这个应该还有点用。
我去,这是您的毕业论文?
牛x!
125KW的动力啊,那就是一辆中大型轿车的动力。
其实前面看到您说的电路板反复制版,我就觉得不靠谱。
主机不是工控机么?米帝用的是堆叠式实时控制系统的工控制,相当于一个小型的集群,这您应该懂得?
我不懂的是哪些地方需要反复制作电路板,通信模块?还是哪里?
cdabc 发表于 2013-1-17 23:32
哥,波士顿公司网站上有基本技术指标介绍,建议您去看看!
你看里面哪个零件不是工业化批产的!
我想说的 ...
哥们,你是在乱编名词吧?我虽然不是搞控制的,基础课还是上过的。你说的“随机控制系统”是神马?“位移型”又是神马?“随机微分方程”又是神马?全是你发明的?科普一下呗~
     山工啊。 已经归了山大了,为母校自豪。
2013-1-18 00:42 上传

飞轮电池用在这上面应该挺好的。
土狗最补了
cdabc 发表于 2013-1-18 00:16
顺便多说一句,您没见山大的大狗在石子路上划的那两道深深的沟么。
虽然是四条腿走路,但是我猜它其实并不是 ...
行家啊。学自控的码农飘过。
把这个白菜化,坚决走美帝的路,让美帝无路可走。


哥,您没听说过随机偏微分方程咩?
其实俺也不是学自控的,也不是机械,也不是计算机的,一个小工科生。。。

哥,您没听说过随机偏微分方程咩?
其实俺也不是学自控的,也不是机械,也不是计算机的,一个小工科生。。。
感觉对于中国来说,动力系统小型化遇到的难度要大于工程机械部分和控制电子部分啊。
seadragon 发表于 2013-1-17 18:53
很想看看土大狗的视频,看看踹它一脚会怎么样~
如果机器视觉和路径规划的问题也解决的话就太牛了,那是机 ...
公开的是第一代每条腿是三个自由度的,第二代是五个自由度的,设计上是能通过剪刀步抗横向冲击的,
http://wenku.baidu.com/view/8994ae6ca98271fe910ef9a6.html
啥时候可以民用?