液壓四足機(jī)器人單腿跳躍步態(tài)規(guī)劃.pdf

1、步態(tài)規(guī)劃是實(shí)現(xiàn)液壓四足機(jī)器人在復(fù)雜環(huán)境中穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)的前提，影響著機(jī)器人的環(huán)境適應(yīng)性、穩(wěn)定性、功耗、動(dòng)態(tài)性等。而跳躍步態(tài)作為一種典型的動(dòng)步態(tài)，對(duì)其進(jìn)行研究對(duì)于改進(jìn)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)以及提高機(jī)器人越障性、環(huán)境適應(yīng)力等方面具有重要意義。因此，本文以實(shí)驗(yàn)室自主設(shè)計(jì)研發(fā)的液壓四足機(jī)器人單腿為研究平臺(tái)，對(duì)其進(jìn)行跳躍步態(tài)規(guī)劃的研究。
　　首先，采用D-H法對(duì)液壓四足機(jī)器人單腿進(jìn)行正逆運(yùn)動(dòng)學(xué)求解分析，建立液壓四足機(jī)器人單腿運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，研究各個(gè)關(guān)節(jié)間相對(duì)運(yùn)

2、動(dòng)關(guān)系;采用拉格朗日功能平衡法對(duì)機(jī)器人單腿進(jìn)行動(dòng)力學(xué)建模，研究力與機(jī)器人單腿運(yùn)動(dòng)間的關(guān)系，為后續(xù)聯(lián)合仿真提供理論依據(jù)。
　　其次，參照動(dòng)物實(shí)際跳躍情況，根據(jù)仿生學(xué)理論，對(duì)實(shí)驗(yàn)室自主研發(fā)的液壓四足機(jī)器人單腿跳躍步態(tài)進(jìn)行軌跡規(guī)劃。通過(guò)運(yùn)動(dòng)分析、軌跡規(guī)劃以及關(guān)節(jié)空間和驅(qū)動(dòng)空間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，推導(dǎo)出各關(guān)節(jié)液壓缸的驅(qū)動(dòng)函數(shù)，完成機(jī)器人單腿跳躍步態(tài)規(guī)劃。
　　再則，利用MATLAB與ADAMS進(jìn)行跳躍步態(tài)的聯(lián)合仿真，獲取機(jī)器人單腿各關(guān)節(jié)液壓

3、缸、各關(guān)節(jié)以及足端的位移和速度波動(dòng)等重要參數(shù)，并進(jìn)行分析。驗(yàn)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(shí)驗(yàn)奠定基礎(chǔ)。
　　最后，搭建液壓四足機(jī)器人物理樣機(jī)實(shí)驗(yàn)臺(tái)，設(shè)計(jì)進(jìn)行機(jī)器人單腿跳躍實(shí)驗(yàn)，對(duì)得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，驗(yàn)證機(jī)器人腿部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性及單腿跳躍步態(tài)規(guī)劃的正確性。
　　本文以實(shí)驗(yàn)室自主研制的液壓四足機(jī)器人單腿模型為對(duì)象，對(duì)其進(jìn)行跳躍步態(tài)規(guī)劃，并利用MATLAB與ADAMS聯(lián)合進(jìn)行仿真分析，并對(duì)所設(shè)計(jì)的步