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IEEE Transactions on Industrial Electronics:柔软材料表面爬行机器人研究新成果
编辑:青促会   时间:2018/6/14

近日,在国家自然科学基金委员会-深圳市人民政府机器人基础研究中心、深圳市科技创新委员会项目资助下,中国科学院深圳先进技术研究院集成所智能仿生中心经过长时间努力,基于Clothbot原型样机成功研究出了其运动控制与姿态调节算法。相关成果Movement Control and Attitude Adjustment of Climbing Robot on Flexible Surfaces(《可在柔软材料表面爬行的机器人运动控制与姿态调节算法研究》)发表在自动化与控制系统顶级期刊IEEE Transactions onIndustrial Electronics上(DOI10.1109/TIE.2017.2764870)。

可穿戴机器人是机器人研究领域的重要分支之一,对于促进新型医疗与现代军事作战有重要的意义。在该领域内准确性与鲁棒性是现存的两大技术难点,难点之一在于与柔性材料接触,精确的系统建模难以实现,难点之二在于难以建立鲁棒的系统控制方法及所携带硬件控制器的计算能力受限。

文章作者、深圳先进院研究员吴新宇(青促会会员)、副研究员周翊民和博士研究生刘佳经过长期调研与实践,成功研究出了用于柔性材料的可穿戴爬行机器人的控制算法,该方法可实现其驱动装置位置控制稳定阶段RMSE=0.432和速度控制稳定阶段RMSE=0.505;同时算法可主动调节其机器人尾部倾角,进而调节夹持机构的夹持量,防止因机器人夹持量增大,卡死在柔性材料表面;或者因机器人夹持量减小,脱离柔性材料表面。

吴新宇(青促会会员)研究团队是国际上最早研究可穿戴爬行机器人的科研团队之一,也取得了丰硕的研究成果,研制出的三代样机分别命名为Clothbot2012年),Rubbot2013年),Clothbot-2017年)。相关成果System and Design ofClothbot: a Robot for Flexible Clothes Climbing(《Clothbot:一种柔性材料表面爬行机器人系统设计》)发表在2012年机器人领域顶级会议IEEE International Conference on Robotics andAutomationICRA IEEE机器人与自动化国际会议)上;Path Planning forClothes Climbing Robots on Deformable Clothes Surface(《可变形柔性表面爬行机器人路径规划研究》)与Rubbot: Rubbing onFlexible Loose Surfaces(《Rubbot:一种柔性材料爬行机器人》)分别发表在2012年、2013年机器人领域顶级会议IEEE InternationalConference on Intelligent Robots and SystemsIROSIEEE智能机器人与系统国际会议)上。此外,理论成果Clothbot-: Dynamical Graspingand Climbing on Soft Cloth也发表在机器人领域的国际会议上。

 


 

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