受生物学启发的双足机器人仿生设计与神经控制研究

对双足机器人的仿生设计原理和神经控制方法进行研究，具体研究内容为：1）模仿人类骨骼-肌肉-韧带系统，建立人体下肢生物力学模型与机器人模型的映射关系和相似性原理，设计基于颉抗人工肌肉的仿生双足机器人，并对其结构参数进行优化。2）采集人体下肢表面肌电信号，研究人类行走时下肢肌肉活动规律，模仿脊髓对节律运动的产生和控制原理，构建仿生步行网络，揭示双足行走在脊髓层面的神经控制机制。3）模仿人类高级中枢对节律运动的调节机制，运用强化学习方法调节步行运动，使机器人在未知崎岖路面上稳定行走。4）建立仿生双足机器人的仿真和实验平台，进行理论方法验证。本项目拟从结构设计到关节驱动，再到控制机制上都模仿人类的神经-肌肉-骨骼系统，是对双足生物的全面仿生。本项研究将为双足机器人创建新的设计理论和技术实现方法，揭示人类直立行走的神经控制机制，研究结果在仿人机器人中具有很好的应用前景，会较大地促进双足机器人的发展。