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上海交通大学电子信息与电气工程学院硕士课程内容介绍《仿生机械学》

上海交通大学 免费考研网/2012-12-28


《仿生机械学》

课程代码F035509学分/学时2.0/36开课时间
课程名称仿生机械学
开课学院电子信息与电气工程学院
任课教师王志武
面向专业精密仪器及机械与相关专业
预修课程机械设计、自动控制
课程讨论时数0 (小时)课程实验数0 (小时)
课程内容简介

本课程从生物系统的运动入手,通过研究人体骨骼、肌和软组织及其相应的力学性质来阐述生物体的运动机理;通过对生物运动学和动力学特性的分析建立生物体的运动模型;讨论生物体感知系统模型及其生物体多源信息融合。其次,讨论现代机器人系统的神经控制、认知控制和自主控制原理及其实现方法。最后给出仿生系统的实例及讨论典型的仿生系统机器人,包括通用机器人、智能机器人、类人型系统、蛇行机器人、进化机器人。

课程内容简介(英文)

Base on kinematics of life-form in the course, we discuss human bone, muscle and soft tissue and their mechanical qualities and give the organism kinematics mechanism. Then, analysis biology kinematics and kinetics, we develop the kinematics model of organism and discuss sense system model and the multi-source information fusion of the life. Following, we give nerve control cognize control and autonomic control principle and implement method. Finally, we give examples of bionics system and special bionics systems, include robot, intelligence robot, human robot, snake robot and evolution robot.

教学大纲

第一章 仿生机械学概论 仿生机械学及研究动向,仿生体系统集成的基础问题,康复工程与假肢技术。要求:阅读文献1,掌握仿生机械学国内外的研究动向;了解仿生领域中的康复工程和仿生系统集成问题。第二章 机器人概述机器人的定义,机器人学的研究进展,机器人的特点、结构与分类,机器人学与人工智能、机器人离线编程要求:阅读参考资料3,掌握机器的定义、机器人的结构,了解机器人、人工智能与仿生学的关系,了解机器的离线编程。第三章 生物运动系生物运动系概述,骨及其力学性能,生物软组织及其力学性能,骨连结及其力学性能,肌及其力学性能 要求:阅读文献2的第一章内容,掌握骨、肌和生物组织的力学性能特性。第四章 生物运动学 运动动作分析, 运动动作的分类 ,人体动力学分析 ,跳跃运动分析,步行运动分析,爬行运动分析 要求:阅读文献2的第二、三章内容。掌握生物运动学特性及模型。第五章 仿生机械系统的感觉传感器的种类, 触觉信息的获取,视觉信息的获取 要求:阅读文献2的第五章内容。掌握仿生系统的感知器与制动器。第六章 生物系统的信息融合 生物系统的集成传感信息处理,仿生系统信息融合的原理与实现方法,信息融合系统的结构 。要求:阅读文献2的第四章内容。掌握仿生系统的信息融合基本理论。

课程进度计划

(无)

课程考核要求

考核由三部分构成:平时出勤情况,上课是否认真听讲、积极参与讨论(40%);讨论课是否准备充分、参考论文是否反映最新的研究成果,内容是否合理、表达是否流利(20%);论文(40%)

参 考 文 献
  • 1. 林良明;仿生机械学;上海交通大学出版社;1989年2月2. 郭巧;现代机器人学 仿生系统的运动感知与控制;北京理工大学出版社;1999年7月3. 徐宗本等;计算智能中的仿生学:理论与算法;科学出版社;2003年5月4. 蔡自兴著,机器人学,清华大学出版社,20005. http://www.ri.cmu.edu/lab_lists/index.html
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