[1]田健鹏,曹乐,徐浩洋,等.基于Kimura神经元振荡器的六足仿生机器人步态控制研究[J].中国医学物理学杂志,2023,40(12):1540-1547.[doi:DOI:10.3969/j.issn.1005-202X.2023.12.013]
　TIAN Jianpeng,CAO Le,XU Haoyang,et al.Gait control for bio-inspired hexapod robot based on Kimura neural oscillator[J].Chinese Journal of Medical Physics,2023,40(12):1540-1547.[doi:DOI:10.3969/j.issn.1005-202X.2023.12.013]
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基于Kimura神经元振荡器的六足仿生机器人步态控制研究()
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《中国医学物理学杂志》[ISSN:1005-202X/CN:44-1351/R]

卷:
40卷
期数:
2023年第12期
页码:
1540-1547
栏目:
医学信号处理与医学仪器
出版日期:
2023-12-27

文章信息/Info

Title:
Gait control for bio-inspired hexapod robot based on Kimura neural oscillator
文章编号:
1005-202X（2023）12-1510-08
作者:
田健鹏; 曹乐; 徐浩洋; 张思河
上海工程技术大学电子电气工程学院， 上海 201620
Author(s):
TIAN Jianpeng;  CAO Le;  XU Haoyang;  ZHANG Sihe
School of Electronic and Electrical Engineering, Shanghai University of Engineering Science, Shanghai 201620, China
关键词:
中枢模式发生器; Kimura神经元振荡器; 六足仿生机器人; 步态控制
Keywords:
Keywords: central pattern generator Kimura neural oscillator bio-inspired hexapod robot gait control
分类号:
R318；TP242
DOI:
DOI:10.3969/j.issn.1005-202X.2023.12.013
文献标志码:
A
摘要:
生物中枢模式发生器（CPG）对六足机器人的步态控制具有重大研究意义，为此提出一种基于Kimura神经元振荡器的六足机器人CPG步态控制方法。首先，以蜘蛛为仿生对象设计六足机器人机械结构并对其进行运动学解算；然后，基于Kimura神经元振荡器建立振荡器模型并对其参数整定；其次，针对机器人6条单腿的相位关系设计CPG网络模型；最后，通过计算机仿真工具和样机进行联合实验。结果表明，基于Kimura神经元振荡器生成的CPG网络模型输出信号幅值和相位差稳定，能够满足六足机器人步态控制需求，为六足机器人的步态控制提供一种可行性方案。
Abstract:
Abstract: Biological central pattern generator (CPG) is of great research significance to the gait control for hexapod robot. Therefore, a Kimura neural oscillator based CPG gait control strategy for hexapod robot is proposed. The mechanical structure of hexapod robot is designed with the spider as the bionic object, and its kinematics is solved. An oscillator model is established based on Kimura neural oscillator, and its parameters are adjusted. The CPG network model is designed according to the phase relation of the 6 legs of the robot. Gait experiments are conducted with computer simulation tools and prototypes. The results demonstrate that the output signal amplitude and phase difference of the CPG network model generated based on Kimura neural oscillator are stable, meeting the gait control requirements of hexapod robot. The study provides a feasible gait control strategy for hexapod robot.

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备注/Memo

备注/Memo:
【收稿日期】2023-08-16 【基金项目】国家自然科学基金（61703270） 【作者简介】田健鹏，硕士，研究方向：仿生机器人步态控制，E-mail: 15364618539@163.com 【通信作者】曹乐，博士，副教授，研究方向：惯性传感器、惯性导航定位、微弱信号检测技术，E-mail: caole00012@163.com
更新日期/Last Update: 2023-12-27