• 动态的机器人实验室

• 动态机器人实验室的成员探索、设计和建造移动迅速、能够轻松处理撞击和动能转移的机器人系统。例子包括行走和跑步机器人，用于精细任务的力控致动器，如拆除炸弹，下肢和上肢动力假肢，军用外骨骼或残疾人辅助行动，或在空中接球。由于硬件的基本限制，如电机惯性和扭矩限制，传统机器人很难或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，它可以是一种限制，也可以是一种资产;因此，我们的方法将硬件动力学的设计与主动软件控制器的设计相结合。新颖的驱动器设计和机制结合互补的软件控制器可以使机器人像人类一样灵巧和灵活。

• 研究

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  • 机器人腿运动

  • 我们与密歇根大学的杰西·格里兹博士和卡耐基梅隆大学的哈特穆特·盖耶博士合作，致力于制造和控制能够在自然不平的地形上稳健高效地行走和奔跑的机器人。我们的方法从一个生物启发的动态模型开始，从这个模型中我们创建了理论控制策略，使用这些模型证明可以产生所需的稳定和高效的跑步步态。然后，我们设计机器人来尽可能地匹配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的模型的不完美的表示。这条从理论模型到机器人实现的路径是一条圆路径，因为我们了解了工程限制和新的控制思想，并相应地修改了我们的机构和控制器。
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  • 优化了控制

  • 优化启发控制(OIC)是一种为动力系统发现简单、有原则的最优控制策略的方法。它是生物启发方法的镜子，但使用优化的解决方案作为灵感的来源，而不是生物。通过少量的轨迹计算，完美地解决了任务的一小部分，模式出现了，这是开发一个通用的，最优控制器，解决更大的问题的线索。我们相信，这些简单控制器的结构能让我们对它们所控制的系统有更深入的了解。
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  • 动物的运动

  • 与莫尼卡·戴利博士的比较神经力学团队在结构和运动实验室在皇家兽医学院，我们正在调查鸟类使用导航粗糙地形的控制方法，使用ATRIAS作为一个工具，直接比较奔跑的鸟类。这项科学工作是由人类前沿科学计划资助的。我们将设计实验，以确定地面鸟类，如珍珠鸡和鸵鸟，如何克服干扰，如地面高度或刚度的变化。我们将使用这些数据来发展关于鸟类在不同地形下的策略的假设，并将这些假设形成数学模型。所得模型将作为ATRIAS的控制目标。希望这将导致ATRIAS和地面鸟类实现类似的运动行为在相同的地形条件。通过这项工作，我们将发现动物如何通过崎岖的地形，我们将学习如何实现机器人系统，可以匹配他们的表现。这项工作直接适用于新型动力义肢、外骨骼以及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，奔跑和跳跃双足机器人。作为一个单脚架，2.0版本是原来ATRIAS 1.0单脚架的工程设计修订版。重要的变化包括加入了一个谐波驱动传输，而不是电缆驱动，一个更大的躯干容纳在船上的电子设备，电池和臀部马达(这些马达驱动脚趾一起或分开)。这个原型将导致多个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设计用于敏捷，健壮，和精力充沛的经济步行和跑在不平坦的地形，除了其他高度动态的机动，如跳跃，跳跃和跳绳。被动动力学，或仅系统机械部件的行为，是专门设计来匹配一个简单的，仿生的数学模型。这个简单的动态模型的实现将实现基于理论的控制，并使一个清晰的理解和分析动态行为。我们的高水平目标与W奖一致，即在地面运动中空前的速度、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运行的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是一种两足动物，基于赫斯特博士设计的电缆差动腿(ECD)。在与Grizzle博士的合作中，MABEL被设计用于跑步、行走、跳跃和跳跃，通常表现出高度动态的方式。大型玻璃纤维弹簧用于储存跑步步态的能量，就像弹簧弹簧弹簧或袋鼠的肌腱。
  
  “ECD Leg”的名称来源于驱动和动力传输的方法;我们使用电动马达，这提供了比气动或液压执行机构更简单和更精确的计算机控制。电机通过钢缆缠绕在铝制滑轮上连接到腿关节，并且有几个机械差速器来实现电机、玻璃纤维弹簧和腿关节之间的理想关系。
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• 桑普

• Thumper是一款基于电气电缆差动腿(ECD)的单脚机器人，由Hurst博士设计，用于跑步、行走、跳跃和跳跃，通常表现出高度动态的方式。大型玻璃纤维弹簧用于储存跑步步态的能量，就像弹簧弹簧弹簧或袋鼠的肌腱。
  
  “ECD Leg”的名称来源于驱动和动力传输的方法;我们使用电动马达，这提供了比气动或液压执行机构更简单和更精确的计算机控制。电机通过钢缆缠绕在铝制滑轮上连接到腿关节，并且有几个机械差速器来实现电机、玻璃纤维弹簧和腿关节之间的理想关系。
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• BIMASC

• BiMASC(机械可调系列顺应性双足动物)是由赫斯特博士设计的电气电缆差动腿(ECD)的第一个实现，用于跑步、行走、跳跃和跳跃，通常表现出高度动态的方式。大型玻璃纤维弹簧用于储存跑步步态的能量，就像弹簧弹簧弹簧或袋鼠的肌腱。
  
  “ECD Leg”的名称来源于驱动和动力传输的方法;我们使用电动马达，这提供了比气动或液压执行机构更简单和更精确的计算机控制。电机通过钢缆缠绕在铝制滑轮上连接到腿关节，并且有几个机械差速器来实现电机、玻璃纤维弹簧和腿关节之间的理想关系。
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• AMASC

• 机械可调系列柔性致动器(AMASC)是为高动态腿式机器人BiMASC设计的。它有玻璃纤维弹簧，具有大的储能能力。该机构有两个马达，一个用于移动膝关节的位置，另一个用于控制膝关节感觉的刚度。这两个参数，连同髋部角度，用于控制跑步步态。
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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Rover Club在大学Rover Challenge (URC)中使用的扩展。在过去的四年里，火星协会在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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  • 特警车辆机械臂

  • 描述:该机械臂的目的是增加SWAT侦察车的操作面积，使其能够打开家庭门和壁橱。该手臂被设计为能够打开具有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Rover Club在大学Rover Challenge (URC)中使用的扩展。在过去的四年里，火星协会在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:车辆的目的是远程进入潜在危险和敌对情况，并具有向特警小组成员传递关键任务信息的能力。
    
    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。有两个主要的房间;一个大一点的房间可以让机器人做圆周运动，旁边的房间可以做机器人制造和台式实验。我们的制作室包括10米的工作台空间，一个配备了电源、计算机和原型驱动系统的安装点的钢桌，库存的电子连接器和紧固件硬件，以及5台专门用于机械设计和电路设计的计算机。我们拥有机器人建造和控制的现有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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