1、機電控制基礎(chǔ)與實踐(意義、特征、結(jié)構(gòu)、問題)武勝北航大學(xué)機器人研究所的王天苗洲探索了生物學(xué)、仿生學(xué)、新材料和智能控制中的深層機制。開展跨學(xué)科領(lǐng)域的技術(shù)研究，通過綜合實驗平臺促進機械設(shè)計、傳感器技術(shù)、伺服控制、人工智能、計算機科學(xué)等技術(shù)的發(fā)展。從事重體力勞動、危險作業(yè)、延伸人腦和四肢、醫(yī)療康復(fù)等。為社會服務(wù)。研究意義：手腳、撲翼、游泳、蠕動，什么是微型仿生機器人技術(shù)？機器人技術(shù)沒有嚴格的定義，它模仿自然界中動物和人的行為，基于微機電系統(tǒng)的設(shè)計來研究機械、感知、控制和交互。微型、相對小尺寸、低功耗、高性能的微機電系統(tǒng)設(shè)計仿生，模仿自然動物和人類機器人，幫助人類完成搬運、焊接、裝配等任務(wù)。希望具有感

2、知、規(guī)劃、控制、交互、定義等功能，發(fā)展趨勢仿生多樣的應(yīng)用，日本京都大學(xué)開發(fā)的蛇形搜救機器人“莫伊拉”，日本東京理工大學(xué)開發(fā)的仿生機構(gòu)、廢墟搜索機器人，(1)蛇形機器人機構(gòu)研究、生物蛇研究、蛇肌肉骨骼簡化模型、蛇肌肉骨骼結(jié)構(gòu)、生物蛇、蛇形機器人單自由度關(guān)節(jié)模塊、關(guān)節(jié)模塊設(shè)計、相鄰關(guān)節(jié)模塊連接圖、蛇形機器人機構(gòu)組成，(2)蛇形機器人但一般可分為四種步態(tài)：蛇行、直線運動、伸縮運動、橫向運動、蛇行運動、直線運動、直線運動、伸縮運動、橫向運動、生物蛇的橫向運動、蛇形機器人運動示意圖、平面蛇行運動平面蛇行運動是通過控制關(guān)節(jié)模塊的水平軸關(guān)節(jié)保持直線，而垂直軸關(guān)節(jié)呈正弦變化而產(chǎn)生的。采用的算法公式如下：(b)

3、橫向運動是控制關(guān)節(jié)模塊的垂直軸(偏航軸)關(guān)節(jié)和水平軸(俯仰軸)關(guān)節(jié)正弦變化，兩條曲線之間存在相位差；采用的算法公式如下：(c)伸縮運動模式可以通過控制其垂直軸(偏航軸)的關(guān)節(jié)保持一條直線來實現(xiàn)，而其水平軸(俯仰軸)的關(guān)節(jié)呈正弦變化。它在垂直平面內(nèi)移動，適用于穿越狹窄的管道。(四)滾動運動滾動運動是控制關(guān)節(jié)模塊垂直軸和水平軸的關(guān)節(jié)變化。采用的算法公式如下：(3)分布式控制系統(tǒng)和微嵌入式控制器的研究，蛇形機器人樣機的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，(1)蛇形機器人樣機的控制系統(tǒng)，蛇形機器人的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，主控單元，執(zhí)行單元，CAN總線，執(zhí)行單元。執(zhí)行單元、執(zhí)行單元、監(jiān)控系統(tǒng)、機器人控制系統(tǒng)，(b)分布式控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

4、，已應(yīng)用于：擬人機器人行星探測機器人，(c)微嵌入式控制器研究，特點：模塊化、小尺寸、低功耗、低現(xiàn)場可編程，(4)地面特征識別技術(shù)、傳感裝置研究.識別平坦堅硬的地面、軟土和沙子。(5)基于全球定位系統(tǒng)的蛇形機器人定位方法研究。對于野外作業(yè)的蛇形機器人來說，定位是一個關(guān)鍵問題?；谌蚨ㄎ幌到y(tǒng)的定位方法是目前應(yīng)用最廣泛的方法。目前，實驗定位精度為15米，我國正在探索利用北斗導(dǎo)航定位系統(tǒng)進行定位的方案。(6)應(yīng)用研究，監(jiān)控站，控制臺，監(jiān)視器，傳感器，蛇形機器人，操作單元，蛇形機器人操作系統(tǒng)框圖，應(yīng)用，車輛底部探測實驗，結(jié)合國家反恐和防暴要求，理論方法問題，仿生靜態(tài)和動態(tài)模型，復(fù)雜模型計算方法，基于傳感器的變結(jié)構(gòu)方法，往往是非線性和非穩(wěn)態(tài)問題。冗余性和靈活性、高效的驅(qū)動裝置、感知和模式識別技術(shù)、內(nèi)部姿態(tài)、外部環(huán)境、距離、力和觸摸，特別是視覺問題、嵌入式控制技術(shù)：微型硬件平臺、高可靠性軟件系統(tǒng)、高性能實時學(xué)習(xí)技術(shù)、基于傳感器的群體行為智能控制技術(shù)、人機交互技術(shù)、通信、時延、環(huán)境和虛擬現(xiàn)實、微型機電系統(tǒng)的設(shè)計、加工和裝配微仿生、多仿生、遠程智能和網(wǎng)絡(luò)是具有挑戰(zhàn)性的關(guān)鍵技術(shù)研究方向。主要介紹了微仿生技術(shù)和機器人的基本內(nèi)涵、研究意義、關(guān)鍵技術(shù)和發(fā)展趨勢。嵌入式芯片、微