仿人机器人刚-柔-软多体耦合动力学建模与全身协调控制方法研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    91748126
  • 项目类别：
    重大研究计划
  • 资助金额：
    63.0万
  • 负责人：
    甘春标
  • 依托单位：
    浙江大学
  • 学科分类：
    A0702.非线性振动及其控制
  • 结题年份：
    2020
  • 批准年份：
    2017
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2018-01-01 至2020-12-31

项目摘要

This project is going to perform the study of dynamic modeling and whole-body control of humanoid robot with rigid-flexible-soft structure. Based on the bionics of human torso, a flexible torso of humanoid robot consisting of rigid-flexible-soft structure will be designed and its performance analysis and structural optimization will then be carried out. By developing the modeling method of the flexible and soft structure in robot system, a dynamic model of the whole robot system with rigid-flexible-soft structure will be established and used for dynamic analysis. By establishing the dynamic model of the humanoid biped and the whole-body control algorithm under multi-contact condition, the humanoid robot will be able to complete tasks while maintaining its own stability. This project aims at the forefront of international research field of humanoid robot, with a focus on the cross of multi-disciplines, and hopes to make breakthroughs of rigid-flexible-soft structure design and dynamics, and the whole-body control of humanoid robot by interaction with environment. Rich fruits of this project will provide technical support and guarantee for the integration of humanoid robots into human life and working environment, as well as promote the combination of basic research and its application.
本项目拟开展仿人机器人刚-柔-软多体耦合动力学建模与全身协调控制方法研究。基于人体躯干仿生学，设计基于刚-柔-软耦合结构的仿人机器人柔性躯干，并进行性能分析与结构优化；发展机器人系统柔性与软体结构的建模方法，建立仿人机器人刚-柔-软多体耦合系统的动力学模型，并开展其动力学分析；建立仿人机器人的多点接触动力学模型，利用环境接触发展全身协调控制算法，实现仿人机器人任务操作与稳定性能的协调控制。本项目瞄准国际仿人机器人的研究前沿，注重多学科交叉，重点突破仿人机器人刚-柔-软耦合柔顺结构设计与动力学分析方法，以及仿人机器人利用环境接触的全身协调控制，为实现仿人机器人的人-机-环境共融提供技术支撑和保障，促进基础研究和应用研究的结合。

结项摘要

本项目瞄准国际仿人机器人的研究前沿，意在突破仿人机器人刚-柔-软耦合柔顺结构设计与动力学分析方法，以及仿人机器人利用环境接触的全身协调控制，为实现仿人机器人的人-机-环境共融提供技术支撑和保障。本项目在计划期内开展仿人机器人刚-柔-软多体耦合动力学建模与全身协调控制方法研究，进行刚-柔-软耦合仿人机器人结构设计，建立刚-柔-软多体耦合系统的动力学模型并进行仿真，据此提出了与仿人机器人周期步态规划、步态切换策略及不确定扰动下的鲁棒性有关的多种理论与控制方法。以此为基础，通过搭建机器人样机，建立多传感器融合采集系统，感知周围动态环境，进行了一系列仿人机器人路径规划与避障测试、在非平整路面等多种环境下的共融实验。已发表期刊论文8篇，其中有5篇已为SCI收录（1篇为网络出版,https://doi.org/10.1002/ asjc.2437），3篇为EI收录。已申请国家发明专利17项（其中已获授权10项），并登记2项软件著作权。

项目成果

期刊论文数量（7）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（17）
不确定性扰动下双足机器人动态步行的自适应鲁棒控制
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    浙江大学学报(工学版)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    袁海辉;葛一敏;甘春标
  • 通讯作者：
    甘春标
不确定性激励下碰摩转子的振动响应识别
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    振动与冲击
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    王威;甘春标
  • 通讯作者：
    甘春标
基于步态切换的欠驱动双足机器人控制方法
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    力学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    葛一敏;袁海辉;甘春标
  • 通讯作者：
    甘春标
Bifurcation Analysis and Vibration Signal Identification for a Motorized Spindle with Random Uncertainty
具有随机不确定性的电主轴的分岔分析和振动信号识别
  • DOI：
    10.1142/s0218127419500019
  • 发表时间：
    2019-02
  • 期刊：
    International Journal of Bifurcation and Chaos
  • 影响因子：
    2.2
  • 作者：
    Huang Weidi;Gan Chunbiao
  • 通讯作者：
    Gan Chunbiao
A Vector Angle Method of Rolling Bearing Fault Classification by Phase-Space Reconstruction Technique
基于相空间重构技术的矢量角法滚动轴承故障分类
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    JOURNAL OF TESTING AND EVALUATION
  • 影响因子：
    1.2
  • 作者：
    Huang Weidi;Gan Chunbiao
  • 通讯作者：
    Gan Chunbiao

数据更新时间：{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI：
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间：
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊：
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子：
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者：
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者：
    {{ item.author }}

数据更新时间：{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ patent.updateTime }}

其他文献

时变参数系统的非线性动力学研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    非线性动力学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    陆启韶;甘春标
  • 通讯作者：
    甘春标
随机激励下高维包装振动系统的可
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    包装工程，25（6）：8-10，2004
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    甘春标
  • 通讯作者：
    甘春标
利用激光超声技术研究金属裂纹缺陷的检测波特性
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    振动与冲击
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    丁一珊;杨世锡;甘春标
  • 通讯作者：
    甘春标
有界噪声激励下非线性系统的关联
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    工程力学. 已录用
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    甘春标;郭文洲
  • 通讯作者：
    郭文洲
一种基于激光超声的薄层金属材料厚度检测方法研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    振动与冲击
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    刘永强;杨世锡;甘春标
  • 通讯作者：
    甘春标

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI：
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间：
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊：
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子：
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者：
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败，请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题，我已根据课题信息分析并撰写以下内容，帮您拓宽课题思路：

AI项目思路

AI技术路线图

甘春标的其他基金

3-D双足机器人步态切换与多目标优化以及随机不确定性鲁棒控制方法
  • 批准号：
    11772292
  • 批准年份：
    2017
  • 资助金额：
    62.0 万元
  • 项目类别：
    面上项目
双足机器人多源随机不确定性建模与智能控制及其动力学仿真实验
  • 批准号：
    11372270
  • 批准年份：
    2013
  • 资助金额：
    82.0 万元
  • 项目类别：
    面上项目
辅助双足行走机器人的参数随机不确定动力学建模及其步态稳定控制
  • 批准号：
    11142013
  • 批准年份：
    2011
  • 资助金额：
    18.0 万元
  • 项目类别：
    专项基金项目
数控机床高速电主轴的不确定非参数动力学建模与动态预测
  • 批准号：
    11172260
  • 批准年份：
    2011
  • 资助金额：
    72.0 万元
  • 项目类别：
    面上项目
随机激励下哈密顿系统的响应识别与噪声作用机制
  • 批准号：
    10672140
  • 批准年份：
    2006
  • 资助金额：
    32.0 万元
  • 项目类别：
    面上项目
随机激励下混沌振动系统的动力学分析
  • 批准号：
    10302025
  • 批准年份：
    2003
  • 资助金额：
    21.0 万元
  • 项目类别：
    青年科学基金项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号：
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份：
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额：
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别：
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号：
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份：
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额：
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别：
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者：{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
关闭
close
客服二维码