基于Wilson-Cowan神经振荡器的四足机器人步态规划研究

山东大学学报(工学版) ›› 2010, Vol. 40 ›› Issue (1): 6-9.

基于Wilson-Cowan神经振荡器的四足机器人步态规划研究

李彬李贻斌阮久宏宋洪军

李彬李贻斌阮久宏宋洪军：山东大学控制科学与工程学院, 山东济南 250061; 李彬：山东轻工业学院数理学院, 山东济南 250353

收稿日期:2009-09-22 出版日期:2010-02-16 发布日期:2009-09-22
作者简介:李彬(1979-),男,山东单县人,讲师,博士研究生,主要研究方向为神经网络、机器人智能控制.E-mail:ribbenlee@126.com
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(60675044);山东省重点基金资助项目(Z2007G02);山东省博士后创新项目专项资金资助项目(200803057)

Study of quadruped robot gait planning based on Wilson-Cowan neural oscillators

LI Bin, LI Yi-Bin, RUAN Jiu-Hong, SONG Hong-Jun:School of Control Science and Engineering, Shandong University, Jinan 250061, China; LI Bin: College of Mathematical and Physical Sciences, Shandong Institute of Light Industry, Jinan 250353, China

Received:2009-09-22 Online:2010-02-16 Published:2009-09-22

摘要/Abstract

摘要：

中枢模式发生器(central pattern generator, CPG)是一种重要的机器人节律运动控制方法。在Wilson-Cowan神经振荡器基础上,提出了一种新的CPG控制器,用于四足机器人的节律运动控制,每个Wilson-Cowan神经振荡器分别对应机器人的一个步行腿,对机器人的腿进行协调运动控制。通过调整振荡器之间的步态连接权矩阵,可以实现机器人不同的节律运动和各种运动模式间的转换。计算机仿真表明:本文提出的CPG控制方法能够稳定的生成不同步态的机器人运动轨迹,输出结果能够较好地符合各种步态的相位要求。

关键词: 神经振荡器;四足机器人;中枢模式发生器;步态

Abstract:

The central pattern generator (CPG) is a very important method for the control of robotic rhythmic locomotion. Based on the Wilson-Cowan neural oscillator, a new CPG controller for quadruped robot rhythmic locomotion control was presented. Each Wilson-Cowan neural oscillator was responsible forcontrolling the motion of an individual leg, and the harmony motion of one leg with the others was controlled with four Wilson-Cowan neural oscillators. By replacing the gait matrix of neural oscillators, some different rhythmic locomotion models and switching between the models can be generated. Simulation results show that the presented CPG controller can generate different robotic gaits, and the gaits satisfy the phase demand.

Key words: neural oscillator; quadruped robot; central pattern generator; gait

李彬李贻斌阮久宏宋洪军. 基于Wilson-Cowan神经振荡器的四足机器人步态规划研究[J]. 山东大学学报(工学版), 2010, 40(1): 6-9.

LI Bin, LI Yi-Bin, RUAN Jiu-Hong, SONG Hong-Jun. Study of quadruped robot gait planning based on Wilson-Cowan neural oscillators[J]. JOURNAL OF SHANDONG UNIVERSITY (ENGINEERING SCIENCE), 2010, 40(1): 6-9.

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