Mechanical modelling of quadruped locomotion

四足动物运动的机械建模

• 批准号: 5351675
• 负责人: Professor Dr.-Ing. Manfred Hiller (†)
• 金额: --
• 依托单位: Lehrstuhl für Mechatronik
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Priority Programmes
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2000-12-31 至 2003-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5351675?language=en
• 关键词: Mechanical; modelling; quadruped; locomotion

Ziel des Projektes ist es, den Wissenstransfer zwischen Zoologie und Ingenieurwissenschaft durch Simulationstechniken zu unterstützen und die technische Umsetzung der an kleinen Säugetieren beobachteten Bewegungsprinzipien zu ermöglichen. Die Kooperation mit der Arbeitsgruppe von Prof. Fischer in Jena (Antrag FI 410/4-4) hat dabei zum Ziel, die aufwendigen Bewegungsstudien an lebenden vierbeinigen Säugetieren durch skalierbare mechanische Modelle zu ergänzen. Im Experiment gewonnene Daten dienen zur Validierung der Modelle, die dann in der Simulation variiert werden, um die wesentlichen Einflußfaktoren zur Erreichung eines natürlichen vierbeinigen Bewegungszyklus zu ermitteln. Die Kooperation mit der Arbeitsgruppe von Prof. Dillmann in Karlsruhe (Antrag DI 330/10-3) zielt auf die technische Umsetzung einer vierbeinigen Laufmaschine. Der bisherige Versuchsträger BISAM soll weiter verbessert werden hinsichtlich Robustheit und Energieeffizienz. Potential liegt in der Gestaltung der Beine und Füße. Die Neuentwürfe sollen auf den in der Natur beobachteten Prinzipien basieren und in Form eines virtuellen Prototypen umgesetzt werden. Um zu gesicherten Simulationsergebnissen zu gelangen, ist in einem ersten Schritt die Modellbildung und Validierung des Versuchsträgers in seiner jetzigen Form vorrangig. Aufbauend auf dem Grundgerüst dieses Modells und den Erkenntnissen aus den Studien der natürlichen Lokomotion, steht am Ende des Projektes ein virtueller Prototyp einer biologisch inspirierten vierbeinigen Laufmaschine, die dynamische Gangarten in unebenem Gelände beherrscht.

Ziel des Projektes is es，den Wissentransfer zwischen Zoologie und Ingenieurwissenschaft durch Simulationtechniken zu unterstützen and die technische Umsetzung der an kleinen Säugetieren beobachteten Bewegungsprinzipien zu ermöglichen. Fischer教授在耶拿的工作组的合作（Antrag FI 410/4-4）可以通过建立skalierbare mechanische modelle zu ergänzen来提高Bewegungsstudien的寿命。在实验中获取数据以验证模型，然后在模拟中变化韦尔登，使我们的影响力达到一个自然的平衡。Dillmann教授在卡尔斯鲁厄的工作组的合作（Antrag DI 330/10-3）在技术上是一个很好的工具。BISAM的商业化运营需要更多的韦尔登支持Robustheit和Energieeffizienz。可能存在于Beine und Füße的Gestaltung。新的设计必须在自然界中以基本原理为基础，以一种虚拟的原型韦尔登为形式。Um zu gesicherten Simulationsergebnissen zu gelangen，is in einem esten Schritt die Modellbildung und Validierung des Versuchsträgers in seiner jetzigen Form vorrangig.基于这些基本模型和自然运动的结果，在项目结束时，一个虚拟的原型生物学启发了一个古老的机器人，动力学的Gangarten在一个简单的Gelände beherscht。