六足机器人有哪些有用的步态,它们的优缺点是什么?


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离散步态是执行六脚架运动的非常有限的方法。

想象一下试图将一个人限制在两个速度上,即步行和奔跑。实际上,我们花费大量时间在没有明确步态的情况下或在各种步态之间的过渡中徘徊。

关于昆虫的步态有相当多的研究,而您所读到的常见离散步态实质上是昆虫在单速下花费较长时间时最理想的解决方案。

步态可以通过其回程的时间来完全定义。通常,更快地走行需要在给定的时间内执行更多的回程动作(这就是为什么三脚架门的速度比四脚架的步态要快的原因,四脚架的步态要比波浪/波纹的步态更快)。

我不是昆虫运动专家,但我的理解是,每条腿都根据一组简单的规则独立决定何时返回。

例如,一条腿在接近其行程终点时必须返回。为避免所有腿立即缩回,不鼓励在其相邻腿缩回时,或者如果正好相反的腿缩回时,腿不执行返回行程。
同样,当其他任何一条腿都缩回时,也会不鼓励它们缩回,以使尽可能多的腿在地面上。

显而易见,三脚架和涟漪步态都遵守上述规则,但是随着速度和方向的变化,您还会获得其他步态和过渡。

TL; DR昆虫永远不会使用单一的步态,因此,如果您想要最佳的蠕变(或效率,因为进化非常出色),那么有很多关于昆虫如何行走的书籍/论文。

编辑:还有很多每条腿的规则,可以帮助穿越崎terrain的地形。举个例子,腿总是会试图站在已经有腿的地方(因为它知道那个地方很牢固)。典型的昆虫会将其前腿放在已知安全的区域,随后的所有腿都将仅在这些位置使用。


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我从来都不是传统三脚架步态的忠实拥护者。它通常看起来笨拙,没有真正考虑到在崎uneven不平的地形上行走的美味。由于一个三脚架正要到达其行程的终点,而下一个三脚架正要着陆时,这种方式的走动往往比较麻烦。行走的平稳程度取决于机器人的实施方式。如果您的每条腿都有3个自由度,则您拥有极大的自由度,可以使一组腿快速向前,使它们与地面接触,使其与地面的运动相匹配,并在抬起之前轻轻地承受机器人的重量另一个三脚架。或者,如果您有两个固定的三脚架,则机器人会像玩具一样笨拙地晃动。它也具有最低的有效载荷承载能力,因为只有三只脚在地面上。

纹波 这是迄今为止我最喜欢的步态。我喜欢这种步态,是使走步更轻松更容易。在任何时候,您都有三只脚承受重量,一只在飞行中,一只在地面上,另一只在举起。这也使它更容易应付崎rough的地形。地形崎terrain不平时,您可能需要稍等片刻,以使腿部在地面上小心地向下触摸,开始施加重量,并查看其是否稳定。如果是这样,请充分承受重量,然后继续行走。如果不是这样,那么延迟抬起另一只腿以确保稳定下来就不是灾难。


步态与脚的类型和表面的相互作用在摩擦和滑移恢复方面也很重要。你能谈谈吗?
伊恩·丹佛斯
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