• 动态的机器人实验室

• 动态机器人实验室的成员探索、设计和建造快速移动的机器人系统，可以轻松处理冲击和动能传递。例子包括行走和奔跑的机器人，用于炸弹拆除等精细任务的力控执行器，下肢和上肢动力假肢，军用外骨骼或残疾人辅助移动，或在空中接球。由于硬件的基本限制，例如电机惯性和扭矩限制，传统机器人很难完成这些任务，甚至不可能完成这些任务。机械系统的动力学是机器人行为不可分割的一个方面，既可以是一个限制，也可以是一个优点;因此，我们的方法集成了硬件动态设计和主动软件控制器的设计。新颖的执行器设计和机制与互补的软件控制器相结合，可以使机器人像人类一样灵巧和敏捷。

• 研究

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  • 机器人腿运动

  • 我们与密歇根大学的杰西·格里兹博士和卡内基梅隆大学的哈特穆特·盖耶博士合作，旨在建造和控制机器人，使其能够在自然不平的地形上强健、高效地行走和奔跑。我们的方法从一个生物启发的动态模型开始，从这个模型我们创建理论控制策略，证明使用这些模型可以产生所需的稳定和高效的跑步步态。然后我们设计机器人，使其尽可能接近这些简单的动态模型。最后，我们创建一个控制框架，将理想模型的控制映射到机器人的行为，因为机器人将是我们模型的不完美表示。从理论模型到机器人实现的这一过程是一个循环的过程，因为我们了解了工程的局限性和新颖的控制思想，并相应地修改了我们的机制和控制器。
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  • 优化了控制

  • 启发优化控制(OIC)是一种发现动力系统简单、有原则的最优控制策略的方法。它是生物启发方法的一面镜子，但使用优化的解决方案作为灵感来源，而不是生物学。通过少量的轨迹计算完美地解决了任务的小部分，模式就会出现，这是开发一个通用的、最优的控制器来解决更大问题的线索。我们相信，这些简单控制器的结构可以让我们对它们所控制的系统有更深的了解。
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  • 动物的运动

  • 我们与莫妮卡·戴利博士的比较神经力学团队在皇家兽医学院的结构和运动实验室合作，研究鸟类在崎岖地形中导航的控制方法，使用ATRIAS作为工具直接比较鸟类的奔跑。这项科学工作由人类前沿科学计划资助。我们将设计实验来确定地面鸟类，如珍珠鸡和鸵鸟，如何在诸如地面高度或硬度变化等干扰下奔跑。我们将使用这些数据来发展关于鸟类在不同地形中使用的策略的假设，并将这些假设制定为数学模型。得到的模型将用作ATRIAS的控制目标。希望这将导致ATRIAS和地面鸟类在相同的地形条件下实现相似的运动行为。通过这项工作，我们将发现动物如何在崎岖的地形上行走，我们将学习如何实现与它们的性能相匹配的机器人系统。这项工作直接适用于新型动力义肢、外骨骼和能够在人类环境中导航的机器人

• 腿式机器人

• 心房2.0单腿

• ATRIAS 2.0是ATRIAS概念的第二个物理实现，驱动弹簧质量行走，跑和跳的双足机器人。作为单脚飞行器，2.0版本是最初ATRIAS 1.0单脚飞行器的工程设计版本。重要的变化包括采用谐波驱动传动而不是电缆驱动，更大的躯干容纳船上的电子设备，电池和臀部马达(这些马达驱动脚趾一起或分开)。这一原型将导致多个3D双足版本，将用于俄勒冈州立大学、密歇根州立大学和卡内基梅隆大学的研究。
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• 心房1.0单腿

• ATRIAS是为在不平坦的地形上灵活、强健和精力充沛的经济行走和跑步而设计的，此外还有其他高动态的动作，如跳跃、跳跃和跳高。被动动力学，或系统的机械部件的行为，是专门设计来匹配一个简单的，生物启发的数学模型。这种简单动态模型的实现将使基于理论的控制成为可能，并使对动态行为的清晰理解和分析成为可能。我们的高水平目标与W奖的目标一致，为地面运动提供前所未有的速度、效率和灵活性。
  
  ATRIAS是两个合作研究项目的一部分:一个专注于理解地面鸟类运动策略的科学目标，另一个专注于敏捷、高效的机器人运动。这些项目是互补的，因为对动物运动的清晰理解将为机器人运动带来有用的见解和想法。
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• 梅布尔

• MABEL是一种基于赫斯特博士设计的电缆差分(ECD)腿的两足动物。在与Grizzle博士的合作中，MABEL被设计用于跑步、走、跳、跳，以及通常具有高度动态的行为方式。大型玻璃纤维弹簧是用来储存跑步步态的能量的，很像弹簧在弹跳高跷或袋鼠的肌腱。
  
  “ECD腿”的名称来源于驱动和动力传输的方法;我们使用电动机，它提供比气动或液压执行器更简单和更精确的计算机控制。电机通过铝制滑轮缠绕的钢缆连接到腿关节，电机、玻璃纤维弹簧和腿关节之间存在一些机械差异，以实现所需的关系。
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• 桑普

• Thumper是一种基于电气电缆差动腿(ECD)的单脚机器人，由Hurst博士设计，可用于跑步、行走、跳跃和一般动态行为。大型玻璃纤维弹簧是用来储存跑步步态的能量的，很像弹簧在弹跳高跷或袋鼠的肌腱。
  
  “ECD腿”的名称来源于驱动和动力传输的方法;我们使用电动机，它提供比气动或液压执行器更简单和更精确的计算机控制。电机通过铝制滑轮缠绕的钢缆连接到腿关节，电机、玻璃纤维弹簧和腿关节之间存在一些机械差异，以实现所需的关系。
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• BIMASC

• bimasm(双足机械可调系列)是由Hurst博士设计的第一个实现电缆差动(ECD)腿，用于跑、走、跳、跳等高动态行为。大型玻璃纤维弹簧是用来储存跑步步态的能量的，很像弹簧在弹跳高跷或袋鼠的肌腱。
  
  “ECD腿”的名称来源于驱动和动力传输的方法;我们使用电动机，它提供比气动或液压执行器更简单和更精确的计算机控制。电机通过铝制滑轮缠绕的钢缆连接到腿关节，电机、玻璃纤维弹簧和腿关节之间存在一些机械差异，以实现所需的关系。
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• AMASC

• 机械可调系列执行器(AMASC)是为高动态腿机器人BiMASC设计的。它有玻璃纤维弹簧，具有很大的能量储存能力。该机构有两个电机，一个用于移动膝盖的位置，另一个用于控制膝盖处的僵硬感。这两个参数和髋角一起被用来控制跑步的步态。
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• 其他项目

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  • 火星漫游者机械臂2011

  • 描述:该项目是俄勒冈州立大学漫游者俱乐部的延伸，用于大学漫游者挑战(URC)。在过去的四年里，火星协会在其位于犹他州南部的火星沙漠研究站举办了URC。这项比赛的前提是挑战大学生团队设计和建造下一代火星探测器。
    
    年:2011
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  • 特警队车辆机械臂

  • 描述:该臂的目的是增加特警侦察车的操作面积，使其能够打开家庭门和衣柜。这个手臂被设计成能够打开带有l型把手或旋钮的典型家庭门。
    
    由:萨勒姆警局
    
    年:2010
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  • 火星漫游者机械臂2010

  • 描述:该项目是俄勒冈州立大学漫游者俱乐部的延伸，用于大学漫游者挑战(URC)。在过去的四年里，火星协会在其位于犹他州南部的火星沙漠研究站举办了URC。这项比赛的前提是挑战大学生团队设计和建造下一代火星探测器。
    
    年:2010
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  • 特警队的车辆

  • 描述:车辆的目的是进入潜在的危险和敌对情况远程，并具有向SWAT队员传递任务关键信息的能力。
    
    由:萨勒姆警局
    
    年:2009

• 设施

• 实验室建设
  动态机器人实验室为机器人系统的设计、建造和故障排除提供了良好的设备。有两个主要房间;一个更大的房间，有空间让机器人绕着圈跑，和一个相邻的房间，机器人制造和台式实验。我们的制造室包括10米的工作台空间，一个配有电源、计算机和原型驱动系统安装点的钢桌，库存电子连接器和紧固件硬件，以及五台专门用于机械设计和电路设计的计算机。我们拥有现有的用于机器人建造和控制的硬件和软件基础设施，以及设计和建造功能性机器的经验。
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