34、仿生机器人技术研究：从鸭子步态到人际同步检测

仿生机器人技术研究：从鸭子步态到人际同步检测

仿生机械鸭陆地步态设计

仿生机械鸭的设计是机器人领域的一项有趣尝试，其结构与步态设计对于在复杂地形中完成任务至关重要。
- 腿部与蹼部结构
- 腿部结构 ：仿生机械鸭的腿部主要分为动力腿与脚掌、辅助腿三部分。动力腿负责提供前进的动力，辅助腿则在保持平衡等方面发挥作用。
- 蹼部结构 ：蹼部由伸缩杆构成，由伺服电机控制。伸缩杆有三个分支，均固定在筒内。这种设计使得机械鸭在水中运动时能更好地模拟鸭子的划水动作。
- 陆地步态设计
- 行走步态 ：行走步态是机械鸭在陆地上前进时最稳定的步态。前进时，它始终与地面保持三个或更多的接触点，以确保稳定性。当髋关节处于水平位置，大腿保持垂直状态时，为站立姿势。
- 跑跳步态 ：跑跳步态是在慢走步态的基础上进行调整的。通过改变髋关节的旋转频率，使其比行走步态更快。
- 步态模拟与评估
- 模拟实验 ：在陆地步态中，主要有行走步态和跑跳步态。模拟中使用了阶跃函数：
[Step(x, x_0, h_0, x_1, h_1)]
其中，(x)为自变量（可以是时间或任何时间函数），(x_0)和(x_1)是自变量(x)的起始和结束值，(h_0)和(h_1)分别是阶跃函数的起始值和结束值。
- 步态分析