基于虛擬樣機技術的液壓驅動四足機器人步態(tài)規(guī)劃與仿真.pdf

1、四足機器人作為足式機器人的一個重要分支，是當前足式機器人的研究熱點。四足機器人可以通過選擇合適的落地點，既能以靜態(tài)步行方式實現(xiàn)非結構環(huán)境下的行走，又能以動態(tài)步行方式實現(xiàn)高速行走，體現(xiàn)了四足機器人對地面的良好適應性?；谶@一特點，四足機器人在野外作業(yè)、軍事應用、科教娛樂等方面有很好的應用前景，近年來成為機器人領域的研究熱點之一。因此，開展該方面的研究具備廣闊的應用前景和社會意義。
　　本文首先介紹了國內外四足機器人的研究進展。然后論

2、述了足式機器人結構設計的相關理論。基于對四足動物的觀察以及國內外四足機器人結構設計的研究，介紹了四足機器人的結構設計和技術特點。對機器人腿部關節(jié)機構進行正向與逆向運動學分析，推導了機器人單腿處于擺動相時的運動學方程。針對液壓驅動四足機器人傳動關系復雜的特點，提出了一種在MSC.ADAMS中進行步態(tài)規(guī)劃的方法，分別規(guī)劃了一組機器人能夠穩(wěn)定運動的對角步態(tài)和三角步態(tài)，在ADAMS中對機器人模型進行動力學仿真和分析，驗證了機器人結構設計合理性和

3、步態(tài)規(guī)劃的可行性，為液壓缸型號選擇、發(fā)動機型號選擇提供選型依據(jù)。
　　對機器人步態(tài)參數(shù)進行研究，對組合擺線、偏置橢圓兩種不同足端軌跡進行仿真研究，比較了不同足端軌跡下機器人動力學特性的不同。改變步態(tài)周期T，邁腿幅度S0，分別進行步態(tài)仿真，分析了步態(tài)參數(shù)對于機器人運動穩(wěn)定性的影響，比較了機器人在不同步幅、不同周期下機器人的運動特性。建立了機器人的拉格朗日動力學方程，對機器人運動過程中的能量消耗進行了分析，為優(yōu)化機器人整體運動能力和動