基于雙互抑驅(qū)動神經(jīng)元的反射控制方法研究.pdf

1、非結(jié)構(gòu)化環(huán)境中足式機器人的運動控制是國內(nèi)外機器人領(lǐng)域的研究熱點之一。機器人反射控制能夠使機器人的運動在高層控制信號不參與，底層控制系統(tǒng)完全依靠外部反饋信號的情況下，根據(jù)外界環(huán)境的變化而適時地進行調(diào)節(jié)。但是，目前已有的反射控制算法存在需要對機器人本體及所處環(huán)境建模的問題，導致機器人環(huán)境適應(yīng)性下降，增加了控制系統(tǒng)的工作量。
　　自然界中的生物具有很強的環(huán)境適應(yīng)性，這源于生物本身完善的反射機制?；谠撍枷?，本文對生物反射運動的機理進行了

2、研究，根據(jù)實驗結(jié)果設(shè)計了機器人反射控制回路，建立了適用于機器人仿生反射控制的雙互抑驅(qū)動神經(jīng)元數(shù)學模型及反射神經(jīng)元數(shù)學模型；在此基礎(chǔ)上，提出了仿生反射控制算法，并闡述了六足機器人反射控制的具體控制策略。
　　首先，以六足昆蟲螽斯和竹節(jié)蟲為實驗對象，進行了生物反射機理實驗研究，獲得了常見的反射運動形式，并分析了生物反射運動時各個關(guān)節(jié)角的相位關(guān)系，反射運動形式和外界刺激強弱的關(guān)系；根據(jù)實驗分析結(jié)果，搭建了機器人的反射控制回路。
　

3、　其次，根據(jù)生物實驗結(jié)果分析，建立了仿生反射控制回路中雙互抑驅(qū)動神經(jīng)元數(shù)學模型和反射神經(jīng)元數(shù)學模型；在此基礎(chǔ)上，提出了反射控制算法，以及基于三種典型的生物反射—牽張反射、屈肌反射和伸肌反射的控制策略，解決了傳統(tǒng)反射控制需要對機器人本體或外部環(huán)境建模的問題，并實現(xiàn)了不同反射算法之間的融合。
　　最后，通過ADAMS和MATLAB的聯(lián)合仿真，驗證了反射控制算法的有效性和可行性。在仿真實驗結(jié)果的基礎(chǔ)上，根據(jù)工程實際需要，對算法進行了必要