基于乐理的蛇形机器人控制方法研究

根据生物蛇和蛇形机器人的结构及运动特点,提出了基于乐理的蛇形机器人控制方法,定义了乐理的符号、规则与蛇形机器人控制过程的对应关系,编写了蜿蜒运动步态谱.“勘查者―I”蛇形机器人上实现了蜿蜒运动的控制. 给出了今后的研究方向.

第 卷第 期 年 月

机器人 ×

文章编号 2 2 2

基于乐理的蛇形机器人控制方法研究

李斌 卢振利

中国科学院沈阳自动化所机器人学重点实验室 辽宁沈阳

沈阳理工大学 辽宁沈阳 中国科学院研究生院 北京

Ξ

摘 要 根据生物蛇和蛇形机器人的结构及运动特点 提出了基于乐理的蛇形机器人控制方法 定义了乐理的符号!规则与蛇形机器人控制过程的对应关系 编写了蜿蜒运动步态谱 /勘查者) 0蛇形机器人上实现了蜿蜒运动的控制 给出了今后的研究方向

关键词 蛇形机器人 乐理 蜿蜒运动 步态谱中图分类号 ×° 文献标识码

ΧοντρολΜετηοδοφαΣνακε2λικεΡοβοτΒασεδονΜυσιχΤηεορψ

2

( .ΡοβοτιχσΛαβορατορψ,ΣηενψανγΙνστιτυτεοφΑυτοματιον,Σηενψανγ ,Χηινα;

.ΣηενψανγΙνστιτυτεοφΤεχηνολογψ,Σηενψανγ ,Χηινα; .ΓραδυατεΣχηοολοφτηεΧηινεσεΑχαδεμψοφΣχιενχεσ,Βει ινγ ,Χηινα)

τραχτ: ∏ ∏ √ 2 ∏ Αβσ

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1 引言(Ιντροδυχτιον)

自然界中 蛇的典型运动方式≈ 表明其身体各或是可以由一个循环运个部分有相似的运动轨迹

这说明 蛇的运动有规律性和节奏性 动周期表示

仿佛是按照事先编写好的乐谱在进行表演 自古印度人就用笛子等乐器演奏音乐进行0舞蛇0表演≈

这恰好说明了蛇可以随着音乐旋律做运动 反过来 也启示我们可以把蛇的运动编写成相应的乐谱来描述

≈

提出了曲率变化连续的≥ 曲线≈

在此基础上作为蛇形机器人运动的形状曲线

图 蛇随音乐起舞

≥ ∏

提出了≥ 蛇形曲线 ∏ ≈ 用分段函数的其他学者也方法拟合蛇在沙漠中侧向滑动的轨迹

进行了有关蛇形机器人运动控制方法的研究≈ 以上控制算法都是有周期性变化规律的 这说明对蛇形机器人进行基于乐理的控制在理论上是可行的

基金项目 国家 计划资助项目 收稿日期

都可以通过国际通 各种美妙动听的音乐旋律

说明乐理的符号和规则是很完善用的乐谱来记录

各种乐曲得以保留至今和广泛交流 说明乐谱这的

若能利种符号化的语言能充分表达各种复杂旋律

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