基于液位传感反馈的两栖仿生机器人运动控制装置

摘要

本发明是基于液位传感反馈的两栖仿生机器人运动控制装置，包括控制模块、头部和尾部光电液位传感器、主控制器、胸鳍CPG模块、身体CPG模块，其中：控制模块的输入端接收远程遥控发送来的运动控制指令并生成输出机器人运动的左、右侧激励指令信号dl和dr；头部和尾部光电液位传感器采集环境信息，并将环境信息生成并输出自主切换实现地面关节锁定和水下关节往复摆动的运动形式；主控制器的输入端分别连接控制模块、头部和尾部光电液位传感器的输出端；胸鳍CPG模块的输入端与身体CPG模块的输入端之间连接，相互间传送耦合权值和耦合相位差；胸鳍CPG模块的输入端、身体CPG模块的输入端分别与主控制器的输出端连接。

主权项

一种基于液位传感反馈的两栖仿生机器人运动控制装置，其特征在于包括控制模块、头部光电液位传感器、尾部光电液位传感器、主控制器、胸鳍CPG模块、身体CPG模块，其中：控制模块的输入端接收远程遥控发送来的运动控制指令，并将运动控制指令生成并输出两栖仿生机器人运动的左、右侧激励指令信号dl和dr；头部光电液位传感器和尾部光电液位传感器采集环境信息，并将环境信息生成并输出自主切换两栖仿生机器人水、陆步态的控制信号，实现地面关节锁定和水下关节往复摆动的运动形式；主控制器的输入端分别连接控制模块的输出端、头部光电液位传感器的输出端和尾部光电液位传感器的输出端，主控制器接收两栖仿生机器人运动的左、右侧激励指令信号dl和dr、两栖仿生机器人水、陆步态的控制信号，并生成及输出两栖仿生机器人胸鳍运动的控制信号和两栖仿生机器人身体运动的控制信号；通过远程遥控调节左右侧激励指令信号dl和dr，将产生机器人的水、陆运动模式；当左右侧激励指令信号dl和dr相同且大于激励门限时，两栖仿生机器人直行；当左右侧激励指令信号dl和dr大于激励门限时，两栖仿生机器人转弯，其中，当左侧激励指令信号dl大于右侧激励指令信号dr时，两栖仿生机器人右转，反之左转；胸鳍CPG模块的输入端与身体CPG模块的输入端之间连接，胸鳍CPG模块和身体CPG模块相互间传送耦合权值和耦合相位差；胸鳍CPG模块的输入端、身体CPG模块的输入端分别与主控制器的输出端连接，接收两栖仿生机器人胸鳍运动的控制信号和两栖仿生机器人身体运动的控制信号，身体CPG模块将两栖仿生机器人身体运动的控制信号生成并输出控制两栖仿生机器人四个关节舵机实现仿鱼游动协调摆动的正弦波振荡信号χ1和χ7、χ2和χ8、χ3和χ9、χ4和χ10的差值；胸鳍CPG模块将两栖仿生机器人身体运动的控制信号生成并输出控制两栖仿生机器人左胸鳍舵机和左驱动轮运动的正弦波振荡信号χ5和χ11的差值及 控制两栖仿生机器人右胸鳍舵机和右驱动轮运动的正弦波振荡信号χ6和χ12的差值，其中，所述胸鳍CPG模块包括的四个振荡器是第O5振荡器、第O6振荡器、第O11振荡器和第O12振荡器；所述身体CPG模块包括的八个振荡器是第O1振荡器、第O7振荡器、第O2振荡器、第O8振荡器、第O3振荡器、第O9振荡器、第O4振荡器和第O10振荡器，每两个振荡器控制一个关节舵机，第O1振荡器输出振荡信号χ1，第O2振荡器输出振荡信号χ2，第O3振荡器输出振荡信号χ3，第O4振荡器输出振荡信号χ4，第O5振荡器输出振荡信号χ5，第O6振荡器输出振荡信号χ6，第O7振荡器输出振荡信号χ7，第O8振荡器输出振荡信号χ8，第O9振荡器输出振荡信号χ9，第O10振荡器输出振荡信号χ10，第O11振荡器输出振荡信号χ11，第O12振荡器输出振荡信号χ12。