非连续约束变结构机器人运动机构的仿生: 概念及模型

机器人的运动能力、效率和可靠性是衡量机器人品质的重要指标，要进一步提高机器人的品质，还有若干关键科学问题尚没有得到澄清和解决．我们从仿生壁虎机器人运动协调的困惑中发现，这类机器人的腿式运动机构为开环．闭环转变，闭环状态下与接触体形成拟态构件长度也有变化的变结构机构，开环到闭环转变中自由度和约束也呈现非连续变化．提出了非连续约束的变结构运动机构的概念，建立了非连续约束的表述方程，这类机构的驱动和控制设计是机器人运动系统进一步提高性能和效率的关键之一．借鉴生物脊椎．外周运动神经系统对运动的控制策略，提出这类机构的运动控制和驱动策略，并指出腿式机器人未来发展必须解决的若干关键问题．