复合式驱动小型两栖机器人水下运动控制研究

摘要：

针对两栖环境中机器人多自由度灵活稳定运动的需求, 设计了一种具有"轮-腿-矢量喷水"复合驱动机制的小型两栖球形机器人.首先介绍了机器人的主要结构组成:一个密闭的上半球壳、两个可开关的1/4球壳、4条复合式驱动腿以及滑行模块等;其次, 对球形机器人的复合驱动机制进行分析和建模;接着, 根据水下环境和机器人的特性, 设计了基于传统PID算法的神经网络自整定控制算法;最后, 在室内水池中进行了机器人运动的实验测试.实验结果表明, 机器人在水中运动性能良好, 运动轨迹和姿态角误差在控制器接受范围之内.所提出的具有复合驱动机制的自主式两栖球形机器人, 在滨海两栖环境的资源勘测等方面具有广阔的应用前景.

关键词：小型球形机器人、运动控制、水下机器人、运动学模型、复合式驱动机制

所属期刊栏目：40

分类号：TN253;TH73(光电子技术、激光技术)

资助基金：北京市教育委员会科技计划一般项目KMZ01911232005;教育部/长江学者与创新团队发展计划 IRT_16R07 项目资助

在线出版日期：2019-05-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：219-226