六足機器人自主爬行步態(tài)及姿態(tài)控制研究.pdf

1、六足機器人具有關節(jié)自由度多、穩(wěn)定性好、承載能力高、地形適應性強的優(yōu)點，適合對一些人類無法到達的地方和可能危及人類生命的特殊場合進行探索和研究，其優(yōu)越的性能一直是國內(nèi)外關注的熱點。
　　本論文的目的是研制一種適用于各種地形的載重六足機器人平臺，實現(xiàn)全方位移動及良好的姿態(tài)控制。論文研究工作主要從以下方面展開：
　　首先，針對六足機器人的機械結構，分析其腿部運動學和身體運動學，利用幾何法推導其正逆運動學方程，得到足端及機體位姿與六

2、足機器人各關節(jié)角位置的映射關系；基于鉸接體算法建立移動基座六足機器人動力學模型，并引入關節(jié)摩擦力及環(huán)境接觸力等影響因素，能夠為后續(xù)的控制器提供有效的動力學模型。
　　其次，根據(jù)六足機器期望的運動速度與方向，采用波動步態(tài)算法研究占空比、相對相位、運動周期、穩(wěn)定裕度等自主爬行步態(tài)關鍵參數(shù)的影響；通過調(diào)整足端速度的水平與垂直分量運動規(guī)律，計算足端軌跡，而后基于逆運動學模型求解關節(jié)運動狀態(tài)，并由此設計出六足機器人自主爬行步態(tài)算法。