液壓四足機器人單腿跳躍步態(tài)規(guī)劃.pdf

1、步態(tài)規(guī)劃是實現(xiàn)液壓四足機器人在復雜環(huán)境中穩(wěn)定運動的前提，影響著機器人的環(huán)境適應性、穩(wěn)定性、功耗、動態(tài)性等。而跳躍步態(tài)作為一種典型的動步態(tài)，對其進行研究對于改進機器人的結構以及提高機器人越障性、環(huán)境適應力等方面具有重要意義。因此，本文以實驗室自主設計研發(fā)的液壓四足機器人單腿為研究平臺，對其進行跳躍步態(tài)規(guī)劃的研究。
　　首先，采用D-H法對液壓四足機器人單腿進行正逆運動學求解分析，建立液壓四足機器人單腿運動學模型，研究各個關節(jié)間相對運

2、動關系;采用拉格朗日功能平衡法對機器人單腿進行動力學建模，研究力與機器人單腿運動間的關系，為后續(xù)聯(lián)合仿真提供理論依據(jù)。
　　其次，參照動物實際跳躍情況，根據(jù)仿生學理論，對實驗室自主研發(fā)的液壓四足機器人單腿跳躍步態(tài)進行軌跡規(guī)劃。通過運動分析、軌跡規(guī)劃以及關節(jié)空間和驅動空間的轉換關系，推導出各關節(jié)液壓缸的驅動函數(shù)，完成機器人單腿跳躍步態(tài)規(guī)劃。
　　再則，利用MATLAB與ADAMS進行跳躍步態(tài)的聯(lián)合仿真，獲取機器人單腿各關節(jié)液壓

3、缸、各關節(jié)以及足端的位移和速度波動等重要參數(shù)，并進行分析。驗證本文所做跳躍步態(tài)規(guī)劃方法的有效性及正確性，為后續(xù)物理實驗奠定基礎。
　　最后，搭建液壓四足機器人物理樣機實驗臺，設計進行機器人單腿跳躍實驗，對得到的實驗數(shù)據(jù)進行分析，驗證機器人腿部結構設計的合理性及單腿跳躍步態(tài)規(guī)劃的正確性。
　　本文以實驗室自主研制的液壓四足機器人單腿模型為對象，對其進行跳躍步態(tài)規(guī)劃，并利用MATLAB與ADAMS聯(lián)合進行仿真分析，并對所設計的步