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使用压力反馈调节平衡制造一个仿生机器人

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 楼主| 发表于 2018-11-27 09:22:00 | 显示全部楼层
机械——菜鸟 发表于 2018-11-27 08:54
: p# x2 F( ~- [& @, n$ ^8 p压力反馈!人机用的至少是六轴传感器,你用个压力就搞定了?你的受力只有一个方向?
. t6 M% f5 U- S% V1 h1 _6 V
大哥,楼主只是个人研究者,很多问题都要作简化处理。最好要能实现最佳的效果。. m8 Z% T# H5 l; Z$ Z( T
我的第一步只要它能站起来平衡,如果能走两步那就是超额完成任务了。: f; T( t' ?+ b8 k) l
将来,可能会在肘部、膝盖、臀部安装5个压力传感器。这是为了在足底传感器失效之后,仍能保持身体的某种平衡,比如匍匐前进以及一屁股坐在地上。5 r4 N0 I! ^" e7 {( h
这些东西是购买压力反馈平衡调节系统的乙方考虑的问题。
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我的任务只是验证:能否通过压力数据进行有效运算,驱动电机进行平衡调节。5 g8 o& ?# F% V' n& k* ^; T9 `
这个任务如果完成,那么这个程序就能移植到任何一台能够压力反馈的机器上。比如军方绝对不可能用橡皮筋,用液压的机器也要能用这个系统。非人型(比如蜘蛛型)的机器人也要能用。所以我设计的机器人,最大的价值不在结构构造,而是思路。3 Q# l2 `. L: n' p% }
/ ]) J  e9 w! P, P; u  s/ g
 楼主| 发表于 2018-11-27 09:48:48 | 显示全部楼层
人体的肌肉组相当复杂,所以也要作简单化处理。假如有个几千万的投资,自然可以做得更完美。$ `, o; X: C9 P: p; O2 ^
0 D6 S  L% P$ p" X  V
人类的肌肉分两种,一种叫做维持肌肉,比如腰背臀,我们不能通过腰背臀部的肌肉单独发力,把自己的弄成后仰姿势。
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一类叫做主动肌肉,可以进行主动收缩,形成姿势变化,此时平衡中心会发生改变,这些都可以通过足底压力传感器检测到,然后我们需要一个类似AI的程序,再次调节主动肌肉,使之平衡。
1 w& V# L. T/ H  Q
: [* b9 e. C; e) M) v& |+ e4 B2 v比如,我下达一个跑步的命令,胸腹肌肉主动收缩(会自然出现含胸动作),腰盘必然前倾,重心前移,足尖压力增大,超过稳定阙值之后,自动程序会屈膝塌腰重心下移,然后抬起一条腿向前迈步。(想象一下,这种迈步的姿势类似于丧尸。)
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0 @# H9 q5 A, ?7 \如果,在腿部主动肌肉上加一个击锤,使得蹬地的动作更积极有利,效果就会很好。$ P, P- f4 e+ p* u, I7 w, t
- g& ]) |/ r! z7 o8 t$ S0 k

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 楼主| 发表于 2018-11-27 10:02:39 | 显示全部楼层
向宏 发表于 2018-11-27 00:33
# w; Q, v) D' T0 r橡皮筋反应太慢,估计还没调过来就得往回调了,很难实现

% K0 [7 O# i" ~5 z& v  O4 |/ u你的意思是,电机的瞬间功率输出不足吧。- P' a( t2 Z0 z, l6 Q

3 l. v( l+ T% _) Z3 ^人类在静态或者亚静态平衡时,可以通过橡皮条慢慢调节一点问题都没有,比如扭头动作用不着太快。太快了容易扭到。
+ s2 g; }9 h) g: p. C3 O6 [5 [& [0 B% Q! o4 h8 R
然而在激烈运动的时候,会有强烈地绷紧动作,这时候靠固定功率的小电机就不太行了,楼主没什么钱,所以准备用最便宜的办法解决:# Z& N% f' T  `9 U, h* M0 d
. _; l+ I( v2 ?% y# R
用弹簧绷紧一个击锤,击打绷紧的橡皮条,以提高瞬时功率。需要作反复动作时,击锤还会被绞紧,然后在合适的时间瞬间击发。
1 U. m. W1 {: m* V) l! @6 p6 C; @, S" }3 q& F" P
这样,像大腿蹬地的动作,瞬间输出功率可以达到电机功率的5倍。
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发表于 2018-11-27 11:44:31 | 显示全部楼层
很大胆的创新
 楼主| 发表于 2018-11-27 12:37:38 | 显示全部楼层
前景钱 发表于 2018-11-27 11:44
3 Y- W- S' \( m1 N9 r, A7 z很大胆的创新

$ ~! P5 }( I+ d2 |' D7 F多谢。, x' x/ j7 _4 t! ^1 T( F
第一步:我准备是PVC水管做成骨架,用水管万向节连接关节(这个应该很容易吧)
$ `" Q5 k; c5 T( _( j& d2 D! f/ g第二步:用乳胶管作为橡皮筋,找到合适的连接点,将骨架绑缚起来,手动调节松紧程度,使它能以几种不同的姿态站立。(这一步还是做一个直立玩具)
8 f& g# n9 U5 ]" ^% z第三步:安装足部压力电极,覆盖足底弹性材料。测量不同姿态的压力数值以及橡胶管拉力数值。
( I$ \: f" {! E% c第四步:在几大主动肌肉(橡皮管)一端进行改造,安装电机,连接电路,编写程序,实现根据压力数据的输入,输出电机的卷动。
' d4 g+ A$ S3 G: X; G; V
8 v# j8 ]. q1 J! a& ~3 J$ U有兴趣的朋友可以一起来做,材料钱花不了多少,只需要花一些时间。写程序倒是会,简单电路也会,但是写单片机,以及将单片机连接到电路中使之发挥作用,还不会,要学习。
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; M5 y# J( ]- c& J
发表于 2018-11-27 19:25:36 | 显示全部楼层
纳秒级的接收反馈,应该可以做到
 楼主| 发表于 2018-11-27 19:40:08 | 显示全部楼层
xuzhuodage 发表于 2018-11-27 19:25! o. e$ G/ m; s5 D( q/ V% v
纳秒级的接收反馈,应该可以做到
3 V  j& p) b% F0 s8 l# l
纳秒?用不着吧。人的肌肉调节速度可是以秒计算的。。。。大脑发出指令,手掌握紧的响应速度大概0.2秒。。。。更复杂的指令可能1-3秒甚至更多。
- ]# G0 R% `, W/ u: [1 k) f
1 h+ |8 b' |1 q0 s$ {6 W电子芯片的响应速度肯定超过人体响应速度好吧。
  b' w, V* [+ ~- U
发表于 2018-11-27 19:46:53 | 显示全部楼层
二爻机械动力 发表于 2018-11-27 19:407 j5 i. @, V/ |7 N% Q
纳秒?用不着吧。人的肌肉调节速度可是以秒计算的。。。。大脑发出指令,手掌握紧的响应速度大概0.2秒。 ...

$ V) H9 y/ I, K5 e; O好吧,我只是猜想,毕竟你这不如人肌肉发达。希望你早日展示你的成果* ~- Y6 C, L) C7 M" R$ `+ u9 U( y+ x6 i
 楼主| 发表于 2018-11-27 19:54:18 | 显示全部楼层
xuzhuodage 发表于 2018-11-27 19:46. b+ L- X" v& A; n4 W8 S
好吧,我只是猜想,毕竟你这不如人肌肉发达。希望你早日展示你的成果

- X/ `3 s9 X: K! [, v. p多谢大哥支持。。。。我这才是纸上谈兵,刚弄了个骨架模型和理论模型。等周末去买水管。。。。
: t1 I$ z% z" T- H/ @5 R1 `0 c  m+ M" c6 z. V  h8 g; `
发表于 2018-11-27 19:59:53 | 显示全部楼层
二爻机械动力 发表于 2018-11-27 19:545 B( U7 @7 v3 Q( Q' @* U# Z4 q/ E
多谢大哥支持。。。。我这才是纸上谈兵,刚弄了个骨架模型和理论模型。等周末去买水管。。。。

+ l. @: @" W: {. q加油,我们应该向你学习+ p, y( N7 D8 ^0 Y# {1 |
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