Investigación sobre robots biónicos

Los robots biónicos son sistemas electromecánicos diseñados basándose en los principios de la biónica para imitar estructuras biológicas y características de movimiento. Poco a poco han mostrado buenas perspectivas de aplicación en entornos inadecuados para tareas humanas como la lucha contra el terrorismo y la prevención de explosiones, la exploración espacial y la ayuda en casos de desastre.

El desarrollo de robots biónicos se inspira en los animales de la naturaleza. Por ejemplo, los lagartos son reptiles con capacidades atléticas extremadamente fuertes y pueden moverse libremente a través de las ruinas. El estudio de los movimientos de los lagartos puede proporcionar información sobre la ayuda biónica en caso de desastres. Proporcionar bases teóricas para la investigación de robots.

De acuerdo con los principales métodos de investigación de la biónica, primero debemos estudiar el prototipo biológico, extraer los puntos característicos del prototipo biológico y realizar análisis matemáticos, obtener datos de movimiento, establecer un modelo de cálculo cinemático y dinámico, y Finalmente completar el diseño mecánico del robot. Diseño estructural y del sistema de control.

Al realizar investigaciones y modelos matemáticos sobre prototipos biológicos, investigadores del Instituto Weihai de Biónica de la Universidad de Jilin necesitaban observar la postura de los lagartos durante el movimiento. Para ello, colocaron pegatinas en el cuerpo y las extremidades de los lagartos. Los marcadores reflectantes se utilizan para capturar los marcadores utilizando una lente óptica de captura de movimiento 3D NOKOV (métrica) para obtener las coordenadas espaciales de cada punto. Basándose en la poderosa función de procesamiento de datos del sistema de captura de movimiento, el módulo de posprocesamiento puede calcular la trayectoria de movimiento tridimensional de las patas y la columna del lagarto, el ángulo de giro del cuerpo durante el movimiento y la velocidad y aceleración del movimiento. .

La frecuencia de adquisición de la captura de movimiento de medición NOKOV puede alcanzar los 380 Hz, lo que garantiza que los datos de movimiento recopilados no se distorsionarán. Utilizando la información puntual característica de estos prototipos biológicos, los investigadores pueden establecer un modelo computacional del movimiento de los lagartos, proporcionando así una base teórica para el diseño y la fabricación de robots biónicos.