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使用壓力反饋調節平衡制造一個仿生機器人

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31#
 樓主| 發表于 2018-11-29 12:49:43 | 只看該作者
本帖最后由 二爻機械動力 于 2018-11-29 12:52 編輯 6 I+ s' N8 _6 y

% p8 O! k0 s' k" l* q9 E& k" H) N8 k帶擊錘的橡皮管,用于臀、大腿的肌肉連接。如果彈簧不夠給力的話,是不是要考慮液壓?
4 l% g) s/ [# c7 |8 h) J" E3 a: e哦,圖隨便畫的,不精確,錨點和電機不在一塊骨頭上。電機或者擊錘工作,會改變兩根骨頭之間的角度。& J8 s0 Z7 Z& ^

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32#
 樓主| 發表于 2018-11-29 13:02:17 | 只看該作者
暢想一下啊,第一步做一個會跟著逛街的機器人。* m9 }4 ~- U" x6 I- V/ e. N; O6 d
然后,接上語音模塊,比如小愛2000版。7 t: j" x+ T- N
內部充氣,外部蒙上硅膠,這種伴侶機器人摸起來既有骨感,又有手感,還耐壓。。。。。哦呵呵不敢想。關鍵是能帶出去,會走路說話。
2 Q, _6 a( D9 X' j3 X9 ^0 G7 X
33#
發表于 2018-11-29 16:54:06 | 只看該作者
收藏 收藏 太感興趣了 加油  感覺想法非常不錯 希望樓主能不定期更新一下
34#
發表于 2018-11-30 00:44:20 | 只看該作者
樓主知道 倒立擺 這東西嗎?* _* A7 `$ ]/ p! Y
6 g3 E* H' n3 ^

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喂我袋鹽 + 1

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 樓主| 發表于 2018-11-30 09:00:36 | 只看該作者
本帖最后由 二爻機械動力 于 2018-11-30 09:05 編輯
/ J5 y3 K/ e7 i- g' {3 G0 g
pengjc2001 發表于 2018-11-30 00:44
" {/ x+ k# V" U  f# z; B樓主知道 倒立擺 這東西嗎?
$ P# G7 v1 N  v+ X$ Z2 F0 P/ C
不知道。我百度了一下,嗯,水平低看不太懂啊。( X$ L0 k: m6 h/ }" w
0 D# N' l0 o' [+ J
什么非線性數學,上學的時候老師講到非線性的時候直接跳過沒講。。。。自己看也看不懂。* J3 k+ i8 _1 F: C  N! q

+ _, s: U5 ]' w; y; |+ K大概您的意思是?我這個裝置算是一種倒立擺?大哥,我是真不懂,請指教。- {8 o, W' c" b' V4 ^) J8 a

; F% A: ]5 j9 E7 J我是這么想的,這個裝置實際上分為三種控制方式:主動控制、被動控制(自動控制)、和維持
3 ^8 _' q- k6 l4 j% j. Q3 _0 x6 j5 Z7 K8 D# ~' k2 |/ I! z
主動控制的意思是:根據指令做出動作(所以這個機器人需要遙控控制),比如鞠躬。在主動控制的時候,電機只接受外部遙控,而無需考慮平衡問題。(圖1)& a. ?' l) X- X

6 a& C5 |. R0 q3 q( t* b7 A* J
, e& \% P% Q  T" M3 z
, ^; D& ?# T& K9 Q" R
  |4 N% g$ c5 a5 w% w當然這個樣子,肯定是不能保持身體平衡的,所以需要一個看起來很AI的程序,進行自動調整。(圖2)
6 N/ X9 o& [8 O5 M  x, d+ u而進行自動控制的依據就是足底壓力電極所搜集的壓力數據。
5 s' M3 Y* E& g" w
, I2 H+ m6 L, d. K$ J5 s. x% Q5 J8 N/ n  P- r1 \; g

6 K' K0 R* |& j$ c* u  R
) a( c$ g. |( [- P/ z  A而維持的意思是:自動回復。當彎腰鞠躬的時候,主動電機拉動腹部橡皮條使胸腹前傾,這一會導致足底壓力變化,使得激發自動控制程序,讓身體重心重新落入兩足之間。二會使得背部肌肉繃緊,使得鞠躬角度不至于過大,而且當主動電機停止供電運轉時,背部肌肉自然彈回,自動回復為直立姿勢。
3 B1 n3 i: m8 a; h8 D" E' ~. k; b$ B: z7 R' [6 L
這三種控制中最重要的就是自動控制部分。
4 L) @- m& j8 _. D我覺得吧,只要把自動控制部分解決,它將來就可以作為人工智能的搭載平臺。
" {$ y. @) R/ K* S

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36#
發表于 2018-11-30 09:04:24 | 只看該作者
機械——菜鳥 發表于 2018-11-28 08:53
( g8 P2 ~# e4 b. W/ q# p你都說了是靈感來源于人,你可知道人保持平衡還得靠眼睛和內耳啊?人在倒立的時候可以保持平衡就是靠的內 ...

9 w) O: @$ ?1 E# m研究本來都是一步一步來的,先解決一個機構動作,再進行下一個,一開始就以整個系統論的,那是理論工程師,不是實踐工程師,樓主把人體的動態結構,先分解成簡單的機械結構來模擬,是完全可行的,至于成不成功,那是只是為了發現問題,并為下一步研究做的準備
37#
 樓主| 發表于 2018-11-30 09:53:18 | 只看該作者
鞠躬和背后一擊的區別
, r) G+ b' r$ j' `/ s' _! Y5 @8 t; c: _- s3 X+ C; Z# Q3 Y
鞠躬會導致重心前移,足底前部壓力增大,背后一擊呢,也會導致足底前部壓力增大。自動控制程序能發現兩者的區別并作出不同的動作嗎?
! f' [4 c" h+ V8 E9 u3 ?
- w! X4 o. Q& O7 e可以的。鞠躬的時候,足底壓力變化數據比較平緩,它可以采取下肢繃緊后傾的策略來應對。* ~  E" y+ ?+ o( m; n$ \2 L
而背后一擊呢,足底壓力變化會比較快,此時如果采取下肢繃緊后傾的動作,就會以很可笑姿勢一頭栽倒。
* Z& C- B) p  U% e4 P  a; @
$ F$ x' k$ F) A! q- z5 h這只需要在編寫程序的時候,計算一下足底壓力數據的變化率,就足以區分這兩個動作。
/ Z: W+ a; L3 t9 t- \$ K/ M* t3 I- B2 n
! Z! Q& k8 @  _/ o當然要分辨這兩個動作有很多辦法,比如鞠躬是主動動作,背后一擊是受動動作等等,但是我認為根據足底壓力變化數據來判斷是正道。
( T/ K' e2 h! _/ A3 t
- ?- g0 [4 j. T* j7 M8 `因為也許,也有鞠躬鞠大了,一頭栽倒的智障,這時候抬起一條腿向前邁一步也是合理選擇。
/ g, L7 I/ p! K  a; E- P( t9 O" y, Q
- X& u6 X; v! Z, n$ N, a而背后一擊呢,也有可能是朋友輕輕一擊,這時候上肢受力微微前傾,完全可以姿勢微調恢復平衡,沒必要通過邁步這種“夸張”的動作完成平衡。
; T9 b0 m& `8 k+ f! @$ m8 Q5 ]3 q% i1 p4 Q% w2 ~5 B4 {3 b
38#
 樓主| 發表于 2018-11-30 10:42:45 | 只看該作者
莫非空 發表于 2018-11-30 09:046 k) f+ ^. |! z/ S# i
研究本來都是一步一步來的,先解決一個機構動作,再進行下一個,一開始就以整個系統論的,那是理論工程師 ...
- m, x+ g( d8 c6 g6 U# q( @0 T) K0 ~
多謝兄弟支持!) F9 `% c% H& x# p6 M0 A) \
是啊,人體很復雜,如果完全仿生,那么做出來的機器人絕對會比波士頓的那個復雜很多倍,畢竟波士頓的那個機器人也做不到完全仿生。/ y7 d( z! e4 t. W

6 I+ S, b' ~  f9 x6 k' k) A原本我想把頭部扭頭低頭的動作也做出來,看了兄弟的話,我決定第一個機器完全放棄頭部和手臂動作。畢竟沒有雙手的人照樣能跑能跳。, F5 a/ P. O! j2 ]0 W

% x2 ]$ r. |% L3 p' E8 i這樣,我所需要的電機數量可能減少至6個。用于控制腹部、大腿、小腿。- W  s- X  o4 Y' y4 `

9 @1 }8 N7 c5 g
39#
發表于 2018-12-4 10:42:08 | 只看該作者
陀螺儀,而且可能不止一個,用于感知姿態變化,然后做出反應。壓力傳感器,不準確。
40#
發表于 2018-12-4 11:53:41 | 只看該作者
本帖最后由 pengjc2001 于 2018-12-4 12:00 編輯 1 |" C/ C$ f$ m8 ~
二爻機械動力 發表于 2018-11-30 09:008 h9 E6 k) N/ e8 d) q+ _3 ~5 `
不知道。我百度了一下,嗯,水平低看不太懂啊。
# \: |( k8 f9 x7 G
: r4 G; e1 N% {什么非線性數學,上學的時候老師講到非線性的時候直接 ...

0 l( u  C: D. J; u# L路漫漫其修遠兮。
0 |6 F2 @" |! Y7 s建議你先弄懂 倒立擺,  或者平衡車。 資料好找。 基于arduino   樹莓派 等開源硬件的  平衡車資料 一堆。 玩明白了, 再擴展。
6 H! p; o# U  H0 a& u; V0 b1 P# x2 r  e" _7 f
您提到, 外部一個沖擊, 能感應出變化, 然后系統做出相應的回應。  這就涉及到了控制理論。 外接的變化量, 系統以什么樣的方式去響應。 需要設計一個什么樣的系統   線形、  非線性、 過調了怎么辦?   * @8 {$ s: D* `; Z# M' v

: ~8 Q% ]. P( m- E; u
* ]$ I+ ?% h+ j# N( }' L& C舉個例子, 假設頭部向前傾斜了一個角度,系統感受到了, 電機回拉。 回啦過程, 頭部重力產生的扭矩是逐步變小的。 你開始這么大的力是不是要考慮 減小,  既然已經回拉了, 現在是不是有一個速度, 慣性作用, 到豎直位置,是不是 停不下來 有過沖, 是不是又要考慮反向用力。 這樣一正 一反的擺動,是不是要考慮阻尼系統如何來吸收這個能量?! n" f- J8 U+ p, D; v' P; O

% I) g# x3 \  A# h! g% L/ F' g

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