28、蛇形机器人运动研究：实验、成果与未来挑战

蛇形机器人运动研究：实验、成果与未来挑战

1. 环境适应策略的实验研究

在障碍物环境中，蛇形机器人的运动控制是一个重要的研究课题。通过实验研究，我们可以验证所提出的控制策略是否能使蛇形机器人在障碍物环境中实现有效推进。

1.1 实验设置

• 实验设备 ：采用蛇形机器人Kulko和基于相机的位置测量系统。
• 参数设置 ：在外部计算机上计算关节参考角度，参数如下：
  • (N = 10)
  • (l = 0.07 m)
  • (kρ = 0.01)
  • (\Delta t = 0.9 s)
  • (\alpha = 60^{\circ})
  • (\omega = 30^{\circ}/s)
  • (\varphi_{heading} = 0)
• 控制方式 ：由于蛇形机器人的伺服电机不支持精确的扭矩控制，未实施由(13.26)给出的关节扭矩控制器，而是在每个关节模块的微控制器中采用比例控制器来控制关节角度。
• 障碍物环境 ：考虑了三种障碍物环境，具体信息如下表所示：
  | 环境编号 | 障碍物数量 | x坐标 (cm) | y坐标 (cm) | 直径 (cm) | 初始链接角度 |
  | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |