仿生蛇形機(jī)器人可以在平地、草叢、森林、沼澤、水下等多種環(huán)境下運動，蛇形機(jī)器人在這些環(huán)境中所需的推動力來自于身體與環(huán)境的交互作用。因此研究蛇形機(jī)器人與環(huán)境的交互作用對蛇形機(jī)器人的控制具有重要的意義。
中國科學(xué)院沈陽自動化研究所機(jī)器人學(xué)研究室仿生機(jī)器人組，近日提出一種基于纖維叢理論的建模和控制方法。該方法將環(huán)境信息建模作為約束信息，將蛇形機(jī)器人的構(gòu)型空間抽象為主纖維叢空間，整體運動對應(yīng)著纖維叢中的纖維空間，身體步態(tài)對應(yīng)著底空間，利用約束信息找到蛇形機(jī)器人整體運動與身體步態(tài)之間的聯(lián)絡(luò)關(guān)系。通過聯(lián)絡(luò)關(guān)系可以直觀地設(shè)計蛇形機(jī)器人的運動步態(tài)，同時利用聯(lián)絡(luò)關(guān)系還可簡化蛇形機(jī)器人動力學(xué)方程，得到了摩擦力最小時的補(bǔ)償力矩。利用該補(bǔ)償力矩可以優(yōu)化蛇形機(jī)器人與環(huán)境的交互作用。
沈陽自動化所相應(yīng)研究成果發(fā)表于信息科學(xué)領(lǐng)域知名期刊 SCIENCE CHINA Information Sciences(論文信息：GUO Xian, MA ShuGen, LI Bin, WANG MingHui, WANG YueChao. Modelling and optimal torque control of a snake-like robot based on the fiber bundle theory. SCIENCE CHINA Information Sciences, 2015, 58(3): 032205(13))。此項工作也獲得了國家自然科學(xué)基金委等相關(guān)項目的大力支持。（機(jī)器人學(xué)研究室）
