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大壁虎在天花板表面的运动行为与动力学研究被引量：13: 2010年; 壁虎天花板表面运动作用力的测定对揭示壁虎运动的力学规律、获得仿生机器人控制设计的灵感均具有重要意义.用三维力传感器阵列测定大壁虎天花板表面运动的三维作用力,结合高速摄像讨论壁虎在天花板表面运动中壁虎脚掌的作用力和预压力,并比较分析了前后腿的作用.结果表明壁虎在天花板表面运动的速度为0.17～0.48m/s,前后腿向身体中线方向收拢.脚掌在与天花板表面初始接触时间内产生冗余的预压力,以确保运动的安全,前腿的法向预压力大于后腿.前后腿的侧向作用力大小相当.前腿运动方向的作用力始终和运动方向相同,起主要推动作用;后腿运动方向的作用力始终和运动方向相反.前后腿的法向作用力分别占体重的73.4%和60.6%.运动中,运动方向的作用力明显大于侧向和法向的作用力,前腿主要起到推动作用,后腿则主要起稳定作用.上述结果表明壁虎在天花板表面运动中腿功能的变化,使得壁虎能够在极端条件下自由运动,并启发机器人结构设计、步态规划和控制规律的选择.; 王周义王金童吉爱红戴振东; 关键词：动力学天花板壁虎

虎纹捕鸟蛛水平面运动行为被引量：1: 2011年; 动物运动行为的研究对运动学的分析以及仿生机器人的研制有着重要意义.运用动物运动行为观测系统获取了虎纹捕鸟蛛(Ornithoctonus huwena)水平面直线运动的运动学信息,如步足的运动状态、质心的运动和步足各关节转动角度的变化等信息.结果表明:虎纹捕鸟蛛以一侧的步足1和3与对侧的步足2和4为一组运动相,两组运动相在运动中相互交替运动相位.运动速度的提高主要依靠于步频的提高来实现,并且运动稳定性优于昆虫.质心的速度和高度周期波动,步足相位交替时质心的高度和速度均较高,稳定运动状态下质心的高度和速度均较低.步足4偏向角的变化最小,有利于对身体的驱动;由于步足1的探寻功能使得运动中其各关节转动角度的变化不定.上述结果对仿生机器人的设计和步态规划有所启示.; 王金童王周义李宏凯吉爱红戴振东; 关键词：虎纹捕鸟蛛仿生机器人

壁虎壁面运动中脚掌摩擦力和粘附力: 利用三维力传感器阵列对壁虎自然状态下在垂直壁面运动中脚掌与壁面的接触力进行测试,配合以高速摄像拍摄壁虎的运动过程,直接获得壁虎脚掌自然状态下在壁面粘附力和摩擦力以及运动过程.壁虎前脚掌粘附力、摩擦力以及预载力与后脚掌相比...; 王金童王周义吉爱红戴振东; 关键词：摩擦力粘附力; 文献传递

动物足－面接触反力的测试方法及系统: 本发明涉及一种动物足-面接触反力的测试方法及系统，属测力技术。该方法包括以下步骤：确定量程范围及分辨率满足要求的传感器；传感器标定；设计测力阵列的布置形式；设计由传感器的组成的动物运动通道；引导动物通过测力传感器通道，利...; 戴振东吉爱红文智平王金童王周义; 文献传递

壁虎墙面和虎纹捕鸟蛛地面运动步态与反力的测试与分析: 大壁虎能够在全空间自由运动,而蜘蛛可以在崎岖的地面稳定运动。通过深入了解它们爬行过程中脚掌与不同表面之间接触力的变化规律,研究其运动的步态特征,可以为步足机器人的设计和制造提供依据和有益启示,同时加深对生物运动的理解。 ...; 王金童; 关键词：大壁虎虎纹捕鸟蛛; 文献传递

壁虎的运动行为与动力学研究:竖直面内运动方向的影响被引量：5: 2010年; 壁虎在竖直面内不同方向运动时运动行为的观察和运动作用力的测定不仅能揭示出壁虎运动的力学规律,也可以进一步获得仿生机器人控制设计的灵感.用三维力传感器阵列测定大壁虎在竖直面内运动的三维作用力,并结合高速摄像讨论在自下向上,自上向下和自右向左3个不同方向运动时大壁虎的运动行为及其脚掌的功能.结果表明大壁虎的运动速度随步频的提高而增加,但与脚掌的黏附时间与脱附时间无明显相关性.大壁虎各脚掌产生相应的作用力以平衡重力和翻转矩,并为运动提供必要的推力;位于身体质心上方的脚掌在支撑身体、运动驱动、运动平稳等方面都起到关键作用;竖直面内大壁虎在不同方向运动时运动行为和脚掌功能所发生的相应改变,使得大壁虎能够在竖直面上安全高效的自由运动.这一研究对仿壁虎机器人的结构设计、步态规划和控制的选择有所启发和帮助.; 王周义王金童吉爱红张月云戴振东; 关键词：壁虎竖直面

一种用于测量超高转速叶轮转轴扭矩的装置: 本发明是一种用于测量超高转速叶轮转轴扭矩的装置，结构包括转轴、A光栅盘、B光栅盘、光源、光敏元件和信号放大数据采集系统，其中A光栅盘、B光栅盘对称布置并固接在转轴上，A光栅盘、B光栅盘周向对应位置的一组栅槽构成一条光路，...; 夏晨黄国平吉爱红王金童毛建国; 文献传递

大壁虎天花板运动中脚掌的摩擦力: 因为壁虎长有粘附性脚垫,所以能在平滑的天花板表面稳定的爬行.壁虎在搭载测力平台的平滑天花板表面爬行,壁虎的爬行的速度达到0.3m/s.不同腿在运动的方向上的作用是不同的,前腿提供了整个运动的加速力,后腿主要起到平衡稳定的...; 王周义王金童吉爱红戴振东; 关键词：运动学分析; 文献传递

2-维应变式力传感器的优化设计被引量：2: 2008年; 介绍一种2-维力传感器的新结构和独特的贴片位置,分析了不同结构以及该结构关键尺寸的变化对传感器性能的影响。以获得贴片区域最大的应变量为目标,通过结构静力分析和模态分析对传感器的结构进行优化设计。传感器量程为±5N,分辨力达到2mN,实验表明该传感器具有很好的性能。; 文智平吉爱红王金童戴振东; 关键词：力传感器优化设计有限元

虎纹捕鸟蛛运动反力测试被引量：4: 2009年; 动物运动反力的测定将揭示动物运动过程的力学规律、启发仿生机器人控制设计.用三维力传感器测定虎纹捕鸟蛛水平运动时的三维运动反力,高速摄像分析虎纹捕鸟蛛各步足的功能.结果表明蜘蛛前足支撑相和摆动相不连续,运动方向受到的力始终和运动方向相反,起探测和辅助支撑作用.后足受到的力最大,方向始终和运动方向相同,起主要驱动作用.中间两对足受到的力在支撑相前段与运动方向相反,在支撑相后段与运动方向相同,但侧向力最大,对稳定运动贡献较大.运动中,法向反力显著大于侧向和运动方向的反力,各步足的支撑角变化不大,均在60°—70°间.上述结果表明了蜘蛛运动中各步足力学功能的差异,为启发机器人结构设计、步态规划和控制规律提供了仿生依据.; 王周义王金童吉爱红戴振东; 关键词：虎纹捕鸟蛛三维力传感器运动步态仿生机器人

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王金童