【信电学术报告】生物启发的机器人设计与控制
[ 作者:信电学院新闻中心 来源:哈工大(威海)新闻网 浏览:3219 录入时间:2016年7月25日 ]
 

题  目生物启发的机器人设计与控制

主讲人:耿涛 博士

时  间2016726日星期二14:00-15:30

地  点H410

对  象:相关专业教师、博士生、硕士生

在这个报告中,我们将介绍过去完成的,当前正在进行的,以及下一步计划的几个研究课题。虽然他们涉及的应用领域各不相同,但都是沿着类似的思路:如何利用生物学的最新发现设计新的机器人结构和控制算法,从而实现更好的性能。

 

过去的课题(1):两腿机器人的快速行走

2006年,我们设计的一个机器人成为当时世界上行走速度最快的两腿机器人。在这里,我们讨论这样几个问题:

为什么研究两腿机器人。

两腿机器人的速度比人类慢许多,原因在哪里?

人和动物的快速行走是如何控制的。

如何设计并优化两腿机器人的机械结构以简化其在高速行走中的控制。

如何利用机器人的自然动力学维持高速行走的稳定性。

 

过去的课题(2):用于人体微创手术的软体机器人。

这是欧盟的一个项目,包括10多个单位和30多名研究人员。

微创手术只需要在体表切开一个大约1cm的切口,对病人损伤小,恢复快。目前的微创手术机器人都是刚性结构。一旦失控或操作不当,容易损伤病人内脏器官。这个项目的目的是开发一个像章鱼手臂一样灵活的软体机器人,从而可以在人体内进行安全高效的微创手术。由于软体机器人是一个全新的领域,传统机器人的理论和方法难以适用。机器人的各个子系统(传感器,驱动机制,控制器,等等)都必须重新设计。我们将介绍各个小组的工作,以及项目中遇到的问题。

 

当前课题:神经芯片控制两腿机器人的灵巧行走

与传统的冯诺依曼结构不同,现在的神经芯片(Neuromorphic Micro-chip)可以实时模拟数百万神经元的活动,能够从物理和结构上实现真正并行的计算和控制。我们将尝试利用神经芯片实现人类大脑和脊柱中的控制行走的某些神经功能模块,从而控制一个两腿机器人在崎岖路面的灵巧行走。

 

下一步计划(1):两腿机器人的奔跑,跳跃以及高速机动

目前的两腿机器人还不能实现像人类那样的高速奔跑和连续的跳跃。我们将分析人类奔跑和跳跃的力学与控制机理,并尝试将这些机理转移到新型机器人的设计。

 

下一步计划(2):两腿机器人足球赛

我们将介绍机器人组足球赛(RoboCup)的规则和现状以及技术挑战,然后提出我们的具体策略。

 

耿涛简介:

耿涛,山东省博兴县人。

学习经历:

博士,计算机神经科学(Computational Neuroscience

2003 – 2006,斯特林大学(University of Stirling),英国,博士,控制理论与控制工程

1999 – 2003,上海交通大学,硕士,自动控制理论及应用

1996 – 1999,南京理工大学,学士,热能动力工程

1986 – 1990,山东工业大学。

工作经历:

讲师,201411月至今, 密德萨斯大学科技学院(Middlesex University),英国

研究员(Research Fellow),20124月-201410月,萨里大学电子工程系 (University of Surrey),英国

博士后,200811月-20123月,亚伯大学计算机系(Aberystwyth University),英国

博士后,20064月-200810月,埃塞克斯大学计算机系(University of Essex),英国

文章发布员:李爱华