使用壓力反饋調(diào)節(jié)平衡制造一個仿生機器人

二爻機械動力

帶擊錘的橡皮管，用于臀、大腿的肌肉連接。如果彈簧不夠給力的話，是不是要考慮液壓？
哦，圖隨便畫的，不精確，錨點和電機不在一塊骨頭上。電機或者擊錘工作，會改變兩根骨頭之間的角度。

二爻機械動力

暢想一下啊，第一步做一個會跟著逛街的機器人。
" g, T' a5 x' m- s# B然后，接上語音模塊，比如小愛2000版。
內(nèi)部充氣，外部蒙上硅膠，這種伴侶機器人摸起來既有骨感，又有手感，還耐壓。。。。。哦呵呵不敢想。關(guān)鍵是能帶出去，會走路說話。

幾何精度檢測

收藏 收藏 太感興趣了 加油  感覺想法非常不錯 希望樓主能不定期更新一下

pengjc2001

樓主知道 倒立擺 這東西嗎？
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二爻機械動力

pengjc2001 發(fā)表于 2018-11-30 00:44
樓主知道 倒立擺 這東西嗎？

) }+ x9 n' V8 B1 C( C% U+ N4 O3 N9 F不知道。我百度了一下，嗯，水平低看不太懂啊。
) C% d' A7 f$ q( c
什么非線性數(shù)學(xué)，上學(xué)的時候老師講到非線性的時候直接跳過沒講。。。。自己看也看不懂。

) F- \' q* b" p+ s' _' E) b: {大概您的意思是？我這個裝置算是一種倒立擺？大哥，我是真不懂，請指教。
! l4 ?$ g; y1 |
* k9 N- G2 s4 {% J: Y我是這么想的，這個裝置實際上分為三種控制方式：主動控制、被動控制（自動控制）、和維持

1 }: {. f- d1 K0 g  I% A主動控制的意思是：根據(jù)指令做出動作（所以這個機器人需要遙控控制），比如鞠躬。在主動控制的時候，電機只接受外部遙控，而無需考慮平衡問題。（圖1）
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當(dāng)然這個樣子，肯定是不能保持身體平衡的，所以需要一個看起來很AI的程序，進行自動調(diào)整。（圖2）
而進行自動控制的依據(jù)就是足底壓力電極所搜集的壓力數(shù)據(jù)。


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4 M% D9 K# u0 e0 u而維持的意思是：自動回復(fù)。當(dāng)彎腰鞠躬的時候，主動電機拉動腹部橡皮條使胸腹前傾，這一會導(dǎo)致足底壓力變化，使得激發(fā)自動控制程序，讓身體重心重新落入兩足之間。二會使得背部肌肉繃緊，使得鞠躬角度不至于過大，而且當(dāng)主動電機停止供電運轉(zhuǎn)時，背部肌肉自然彈回，自動回復(fù)為直立姿勢。

這三種控制中最重要的就是自動控制部分。
我覺得吧，只要把自動控制部分解決，它將來就可以作為人工智能的搭載平臺。
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莫非空

機械——菜鳥 發(fā)表于 2018-11-28 08:53
你都說了是靈感來源于人，你可知道人保持平衡還得靠眼睛和內(nèi)耳��？人在倒立的時候可以保持平衡就是靠的內(nèi) ...

- T/ h  p$ `1 b2 ^研究本來都是一步一步來的，先解決一個機構(gòu)動作，再進行下一個，一開始就以整個系統(tǒng)論的，那是理論工程師，不是實踐工程師，樓主把人體的動態(tài)結(jié)構(gòu)，先分解成簡單的機械結(jié)構(gòu)來模擬，是完全可行的，至于成不成功，那是只是為了發(fā)現(xiàn)問題，并為下一步研究做的準(zhǔn)備

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鞠躬和背后一擊的區(qū)別

鞠躬會導(dǎo)致重心前移，足底前部壓力增大，背后一擊呢，也會導(dǎo)致足底前部壓力增大。自動控制程序能發(fā)現(xiàn)兩者的區(qū)別并作出不同的動作嗎？

可以的。鞠躬的時候，足底壓力變化數(shù)據(jù)比較平緩，它可以采取下肢繃緊后傾的策略來應(yīng)對。
' `( w0 o. y# }6 R而背后一擊呢，足底壓力變化會比較快，此時如果采取下肢繃緊后傾的動作，就會以很可笑姿勢一頭栽倒。

這只需要在編寫程序的時候，計算一下足底壓力數(shù)據(jù)的變化率，就足以區(qū)分這兩個動作。
# b5 ~4 k, l; l, K( Z0 [7 W
4 _  y4 X0 @0 a5 z- H# j6 @當(dāng)然要分辨這兩個動作有很多辦法，比如鞠躬是主動動作，背后一擊是受動動作等等，但是我認(rèn)為根據(jù)足底壓力變化數(shù)據(jù)來判斷是正道。
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" @: |6 l5 N6 ^* f9 [* O因為也許，也有鞠躬鞠大了，一頭栽倒的智障，這時候抬起一條腿向前邁一步也是合理選擇。

) L) H: |5 K3 \6 L而背后一擊呢，也有可能是朋友輕輕一擊，這時候上肢受力微微前傾，完全可以姿勢微調(diào)恢復(fù)平衡，沒必要通過邁步這種“夸張”的動作完成平衡。

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莫非空 發(fā)表于 2018-11-30 09:04
研究本來都是一步一步來的，先解決一個機構(gòu)動作，再進行下一個，一開始就以整個系統(tǒng)論的，那是理論工程師 ...

6 J+ W* l5 C/ K$ ]+ i0 _0 ^6 `多謝兄弟支持！
是啊，人體很復(fù)雜，如果完全仿生，那么做出來的機器人絕對會比波士頓的那個復(fù)雜很多倍，畢竟波士頓的那個機器人也做不到完全仿生。

6 U6 ]4 X* [% v4 }( P8 ~! F' E* x原本我想把頭部扭頭低頭的動作也做出來，看了兄弟的話，我決定第一個機器完全放棄頭部和手臂動作。畢竟沒有雙手的人照樣能跑能跳。

4 p% s" n3 w: @. ^; }8 W0 m這樣，我所需要的電機數(shù)量可能減少至6個。用于控制腹部、大腿、小腿。

! B# @( Q: t6 Y$ g+ Z" ?7 @& y, y

awolfbee

陀螺儀，而且可能不止一個，用于感知姿態(tài)變化，然后做出反應(yīng)。壓力傳感器，不準(zhǔn)確。

pengjc2001

8 t9 Q8 e1 x8 l

二爻機械動力 發(fā)表于 2018-11-30 09:00
不知道。我百度了一下，嗯，水平低看不太懂啊。

什么非線性數(shù)學(xué)，上學(xué)的時候老師講到非線性的時候直接 ...

# E) H9 H  D/ p7 |路漫漫其修遠(yuǎn)兮。
建議你先弄懂 倒立擺，  或者平衡車。 資料好找。 基于arduino   樹莓派 等開源硬件的  平衡車資料 一堆。 玩明白了， 再擴展。
/ D( X& D- x# R3 o
$ X/ u/ H. p' m4 `/ q5 R. \: G& \您提到， 外部一個沖擊， 能感應(yīng)出變化， 然后系統(tǒng)做出相應(yīng)的回應(yīng)。  這就涉及到了控制理論。 外接的變化量， 系統(tǒng)以什么樣的方式去響應(yīng)。 需要設(shè)計一個什么樣的系統(tǒng)   線形、  非線性、 過調(diào)了怎么辦？   


' g4 ^% A! O9 C# W$ x: A! t舉個例子， 假設(shè)頭部向前傾斜了一個角度，系統(tǒng)感受到了， 電機回拉。 回啦過程， 頭部重力產(chǎn)生的扭矩是逐步變小的。 你開始這么大的力是不是要考慮 減小，  既然已經(jīng)回拉了， 現(xiàn)在是不是有一個速度， 慣性作用， 到豎直位置，是不是 停不下來 有過沖， 是不是又要考慮反向用力。 這樣一正 一反的擺動，是不是要考慮阻尼系統(tǒng)如何來吸收這個能量？