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Embedding Desired Dynamics into Physical and Control Parameters of a Mechanical System.

机译：将所需的动力学嵌入机械系统的物理和控制参数中。

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摘要

To date, no method has been identified that utilizes morphological and control parameters of an under-actuated system in order to create periodic oscillations of states by altering a system's mode shapes. Phased periodic oscillations of system states are relevant in robot and animal locomotion. For example, the gait of a snake robot utilizes phased oscillations of segments in order to generate forward movement. As is evident in many natural systems, the interactions between direct actuation, sensory feedback, and morphological characteristics are all vital to create periodic oscillations that generate locomotion. This thesis introduces novel methodologies of creating periodic oscillations in under-actuated systems by altering mode shapes through design of physical and control parameters. Currently, it is not well understood how to design a system's modes to create desired periodic movements given a prescribed forcing function. It is also not well understood how to embed desired modes into system dynamics. The benefits of such methods are important to a large range of potential dynamic systems spanning from soft robots to rigid structures. In order to achieve this goal the conversion of designer-specified trajectories into mode shapes, and then the creation of those mode shapes in hardware, will be addressed.
机译：迄今为止，尚未发现利用欠驱动系统的形态和控制参数来通过改变系统的模式形状来产生状态的周期性振荡的方法。系统状态的阶段性周期性振荡与机器人和动物的运动有关。例如，蛇形机器人的步态利用分段的相控振荡以产生向前运动。正如在许多自然系统中显而易见的那样，直接驱动，感觉反馈和形态特征之间的相互作用对于产生产生运动的周期性振荡都是至关重要的。本文介绍了通过设计物理参数和控制参数来改变模式形状，从而在欠驱动系统中产生周期性振荡的新方法。当前，对于给定规定的强制功能如何设计系统的模式以产生期望的周期性运动还不是很了解。还没有很好地理解如何将期望的模式嵌入系统动力学。这种方法的好处对于从软机器人到刚性结构的各种潜在动态系统都很重要。为了实现此目标，将解决设计人员指定的轨迹到模式形状的转换，然后在硬件中创建这些模式形状的问题。

著录项

  • 作者

    Saunders, Frank.;

  • 作者单位

    Tufts University.;

  • 授予单位 Tufts University.;
  • 学科 Engineering Mechanical.
  • 学位 Ph.D.
  • 年度 2013
  • 页码 186 p.
  • 总页数 186
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类
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